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Al-8.9Zn-2.0Mg-1.8Cu合金固溶及时效处理过程中组织性能演变研究

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世界有色金属 2024年第10期 1-4页

作者：汤林志温凯程韬潜李锡武李志辉西南铝业(集团)有限责任公司中国有研科技集团有限公司有色金属材料制备加工国家重点实验室有研工程技术研究院有限公司

固溶处理可使7xxx系合金获得过饱和固溶体，并在时效阶段析出强化相，最终获得高的综合性能。本试验研究了Al-8.9Zn-2.0Mg-1.8Cu合金在固溶及时效处理过程中的组织及力学性能演变，并在此基础上确定了优选的固溶和时效处理制度。研究结... 详细信息

固溶处理可使7xxx系合金获得过饱和固溶体，并在时效阶段析出强化相，最终获得高的综合性能。本试验研究了Al-8.9Zn-2.0Mg-1.8Cu合金在固溶及时效处理过程中的组织及力学性能演变，并在此基础上确定了优选的固溶和时效处理制度。研究结果表明：470℃～480℃固溶处理1h后，合金中的Mg（Zn,Cu,Al）2相完全回溶，仅有富Fe相残留；延长470℃固溶处理时间，富Fe相无明显变化，合金拉伸性能基本相当。合金适宜的固溶处理制度为475℃/1h。单级时效过程中，随着时效时间的延长，合金硬度初期迅速升高，后期表现平稳，整体上呈现出升高的趋势；单级时效温度越高，其初期增长越快，数值也更大。合金强度的演变规律与硬度类似。随着时效时间的延长，电导率呈现升高的趋势；时效温度越高，电导率越大。120℃时效时，随时效时间延长，合金的晶内析出相的尺寸增大，析出相尺寸分布范围变宽，主要析出相由时效初期的GPⅠ区、GPⅡ区和η'相转变为GPⅡ区、η'相和η相。适宜的峰时效制度确定为120℃/48h。

关键词： 7xxx系铝合金固溶处理时效处理组织性能

来源：博看期刊

保护气体对低镍不锈钢激光-电弧复合焊电弧特性及组织性能影响

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稀有金属材料与工程 2022年第8期51卷 3089-3094页

作者：方乃文王星星徐锴龙伟民黄瑞生徐亦楠杨义成马一鸣哈尔滨焊接研究院有限公司黑龙江哈尔滨150028 华北水利水电大学河南省高效特种绿色焊接国际联合实验室河南郑州450045 郑州机械研究所有限公司新型钎焊材料与技术国家重点实验室河南郑州450001

为揭示保护气体对低镍含氮奥氏体不锈钢焊接接头微观组织和力学性能的影响机制,分别采用92%Ar+8%N_(2)与95%Ar+5%CO_(2)2种混合比例的保护气体对QN1803低镍含氮奥氏体不锈钢进行了激光-MAG电弧复合焊。结果表明:氮气的加入使焊接接头平... 详细信息

为揭示保护气体对低镍含氮奥氏体不锈钢焊接接头微观组织和力学性能的影响机制,分别采用92%Ar+8%N_(2)与95%Ar+5%CO_(2)2种混合比例的保护气体对QN1803低镍含氮奥氏体不锈钢进行了激光-MAG电弧复合焊。结果表明:氮气的加入使焊接接头平均显微硬度有所下降;电弧收缩明显,焊接飞溅增加且体积增大,电弧稳定性变差;焊缝中奥氏体含量增加约20%,而铁素体枝晶变细,二次枝晶臂变短。焊缝组织中未发现σ相及氮化物析出;从4个晶面观察奥氏体晶粒尺寸也是随着氮气的加入而减小,焊接接头硬度及拉伸性能略微下降。

关键词： N含量低镍含氮奥氏体不锈钢激光电弧复合焊组织性能

稳定化退火对新型5×××铝合金组织与性能的影响

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金属热处理 2024年第4期49卷 175-182页

作者：孙进宝王少华刘惠李国爱王海龙张景亮周志宇北京航空材料研究院北京100095 北京市先进铝合金材料及应用工程技术研究中心北京100095

采用扫描电镜、电子背散射衍射、透射电镜、晶间腐蚀质量损失测试和室温拉伸性能测试等手段,研究了稳定化退火温度和时间对新型5×××铝合金组织与性能的影响规律。结果表明,随着稳定化退火温度的升高,5×××铝合金静态再结晶过程趋... 详细信息

采用扫描电镜、电子背散射衍射、透射电镜、晶间腐蚀质量损失测试和室温拉伸性能测试等手段,研究了稳定化退火温度和时间对新型5×××铝合金组织与性能的影响规律。结果表明,随着稳定化退火温度的升高,5×××铝合金静态再结晶过程趋于完全,{001}织构组分逐渐占据主导地位。不同稳定化退火处理对铝合金的室温拉伸性能无显著影响。当稳定化退火温度为200~260℃时,保温20 min就会加速β相在晶界上的沉淀和球化,连续分布的网状析出相会严重恶化合金的耐晶间腐蚀性能;当稳定化退火温度为270~300℃时,保温10~60 min后,合金晶间腐蚀产生的质量损失满足标准ASTM G67中小于15 mg/cm^(2)的要求。因此,最佳稳定化退火工艺参数为:保温温度270~300℃,保温时间10~60 min。

关键词： 5×××铝合金稳定化处理析出相晶间腐蚀组织性能

填充金属对TC4钛合金激光填丝焊接头组织性能影响

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稀有金属材料与工程 2023年第5期52卷 1725-1736页

作者：方乃文黄瑞生龙伟民徐锴李伟武鹏博尹立孟曹浩马一鸣邹吉鹏哈尔滨焊接研究院有限公司黑龙江哈尔滨150028 郑州机械研究所有限公司新型钎焊材料与技术国家重点实验室河南郑州450001 北京金威焊材有限公司天津301906 重庆科技学院冶金与材料工程学院重庆401331

分别采用TC3实心焊丝和Ti-Al-V-Mo系药芯焊丝作为填充金属,进行TC4钛合金板窄间隙激光填丝焊,并对获得的焊接接头组织性能进行分析研究。结果表明,两组焊接接头各区域的微观尺度区别较明显,激光填药芯焊丝焊接接头中的焊缝区与粗晶区中... 详细信息

分别采用TC3实心焊丝和Ti-Al-V-Mo系药芯焊丝作为填充金属,进行TC4钛合金板窄间隙激光填丝焊,并对获得的焊接接头组织性能进行分析研究。结果表明,两组焊接接头各区域的微观尺度区别较明显,激光填药芯焊丝焊接接头中的焊缝区与粗晶区中的α’马氏体长度较小,并且焊缝区中原始β相晶界宽度也较窄;激光填实心焊丝焊缝中α’马氏体板条约为0.55μm,板条α’马氏体之间穿插着少量残留β相,在α’马氏体内部发现位错,并形成少量的位错塞积;激光填药芯焊丝焊缝中的针状α’马氏体宽度约为0.35μm,板条α’马氏体之间同样穿插着少量残留β相,针状α’马氏体内含有少量的细孪晶和大量的位错塞积形成的位错墙,同时在相界位置也发现更加密集的位错,残留β相含量也要略多;激光填实心焊丝焊接接头焊缝区中晶粒间的取向差大于10°的大角度晶界占比约79.25%,药芯焊丝约为96.27%;激光填药芯焊丝焊接接头的焊缝区及热影响区硬度平均值及拉伸性能数值均大于激光填实心焊丝的焊接接头。

关键词：填充金属钛合金激光填丝焊组织性能

连续流变挤压与热处理对6061合金线材组织性能的影响

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稀有金属 2023年第8期47卷 1070-1078页

作者：付博文李冰陈星合于容周祁伟管仁国大连交通大学连续挤压教育部工程研究中心辽宁省轻质金属材料近净成形重点实验室辽宁大连116028

为探索铝材短流程制备工艺,以及制备高性能的铝合金材料,采用连续流变挤压成形技术制备了直径为9.5 mm的6061合金线材,研究了实验工艺条件及热处理工艺对连续流变挤压成形制得的6061铝合金线材的微观组织和力学性能的影响。结果表明:连... 详细信息

为探索铝材短流程制备工艺,以及制备高性能的铝合金材料,采用连续流变挤压成形技术制备了直径为9.5 mm的6061合金线材,研究了实验工艺条件及热处理工艺对连续流变挤压成形制得的6061铝合金线材的微观组织和力学性能的影响。结果表明:连续流变挤压制备直径为9.5 mm的6061合金线材最佳浇注温度为720℃,最佳挤压速度为0.157 m·s^(-1);当时效温度由160℃升至175℃时,6061合金线材的抗拉强度由270.14 MPa升至274.11 MPa,断后伸长率由18.02%降至16.32%;时效温度继续升至190℃时,抗拉强度由274.11 MPa降至265.12 MPa,断后伸长率由16.32%降至13.16%;连续流变挤压制备的6061合金在535℃固溶3 h,175℃时效4 h后,与时效温度160和190℃相比抗拉强度最高,为274.11 MPa,断后伸长率为16.32%,与一般工业用铝及铝合金挤压型材标准下T6态6061合金线材相比,抗拉强度提高5.43%,断后伸长率提高104%。

关键词： 6061合金连续流变挤压热处理组织性能

热处理对深海耐压壳用Ti542222钛合金厚板组织性能影响研究

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稀有金属 2023年第3期47卷 365-372页

作者：海敏娜王永梅贾栓孝黄帆严学波李芳婷宝鸡钛业股份有限公司陕西宝鸡721013 宝钛集团有限公司陕西宝鸡721014

为获得强度-塑性-韧性最佳匹配的深海耐压壳用Ti542222高强高韧钛合金,研究了固溶温度、时效温度对Ti542222厚板显微组织、力学性能和断口形貌的影响。结果表明:经750~800℃固溶处理后,合金由初生α_(p)相和亚稳β相组成,且均随温度升... 详细信息

为获得强度-塑性-韧性最佳匹配的深海耐压壳用Ti542222高强高韧钛合金,研究了固溶温度、时效温度对Ti542222厚板显微组织、力学性能和断口形貌的影响。结果表明:经750~800℃固溶处理后,合金由初生α_(p)相和亚稳β相组成,且均随温度升高而长大,β基体上次生α_(s)相发生了由α_(s)→β的转变,强度降低,韧性提高;当在800~860℃固溶处理时,初生α_(p)相减少,在β相基体上析出斜方马氏体α″相,且随温度升高,初生α_(p)相和β相逐渐粗化,α″相大量增加,强度稳步提升,塑、韧性降低;在860℃/1.5 h空冷(AC)+(550~760)℃/4 h AC固溶时效中,当时效温度为550℃时,显微组织与860℃/1.5 h AC退火后基本一致,亚稳β相分解形成的次生α_(s)相比较细小、均匀,强度仍保持高值,但韧性不能满足深海耐压壳材料需求,当时效温度为630~760℃时,显微组织为初生α_(p)相、β相、α_(s)相,且随着时效温度升高,初生α相逐渐集聚长大,β相和α_(s)相片层厚度粗化,强化效果下降,韧性显著提高,仅当时效温度为700℃时,抗拉强度为1134 MPa,屈服强度为1057 MPa,伸长率为17.5%,冲击功为48 J,可较好地满足深海耐压壳用材料指标要求。因此,确定深海耐压壳用Ti542222钛合金最佳强度-塑性-韧性匹配的热处理制度为(860℃/1.5 h AC)+(700℃/4 h AC)。

关键词：高强高韧钛合金深海耐压壳热处理组织性能

氧化石墨烯对纳米金属陶瓷复合镀层组织性能影响

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表面技术 2023年第10期52卷 394-402,421页

作者：李智刘崇宇葛毓立宋万彤胡德枫大连大学机械工程学院辽宁大连116622 大连大学物理科学与技术学院辽宁大连116622

目的提高纳米金属陶瓷复合镀层硬度、耐磨性,以及耐蚀性。方法在镀液中添加了氧化石墨烯(GO),在合金的基体上制备了Ni-TiN-GO的复合镀层,并对镀层组织结构、成分、显微硬度、耐磨性和耐蚀性进行表征及分析,探究GO的添加量对其组织性... 详细信息

目的提高纳米金属陶瓷复合镀层硬度、耐磨性,以及耐蚀性。方法在镀液中添加了氧化石墨烯(GO),在合金的基体上制备了Ni-TiN-GO的复合镀层,并对镀层组织结构、成分、显微硬度、耐磨性和耐蚀性进行表征及分析,探究GO的添加量对其组织性能的影响,确定最适宜的GO添加量。结果最适宜GO含量为0.3 g/L,所得镀层表面平整致密,与基体结合良好,厚度为8.64μm。晶面表现为双择优取向,晶粒尺寸最小,显微硬度最大,分别为22.8 nm和1 529.1HV。摩擦磨损测试表明摩擦因数为0.8,主要以磨粒磨损为主,具有良好耐磨性能。Ni-TiN-0.3g/LGO复合镀层自腐蚀电流密度较基体和Ni-TiN镀层下降1个数量级,在经过96 h的盐雾试验后,镀层未见开裂,只附着少量腐蚀产物,表现出良好的耐蚀性。结论当GO的添加量为0.3 g/L时镀层表面最为致密,缺陷减少,并且通过其较大的比表面积可阻碍腐蚀离子通过,进而提高镀层耐蚀性。GO通过在镀液中与Ni^(2+)结合形成复合物共沉积到孔隙缺陷处,同时GO弥散分布于镀层,提供了大量的形核位点,镀层晶粒尺寸下降,因此镀层硬度提高,并且由于GO具有一定自润滑能力,镀层的耐磨性提高。

关键词：氧化石墨烯纳米电沉积金属陶瓷复合层组织性能

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钛合金激光填药芯焊丝接头组织性能

焊接学报 2023年第3期44卷 61-69,I0006页

作者：方乃文黄瑞生武鹏博马一鸣孙徕博曹浩邹吉鹏中国机械总院集团哈尔滨焊接研究所有限公司哈尔滨150028

通过激光填丝焊接方法并采用自主开发设计的钛合金药芯焊丝,进行TC4钛合金板的焊接,对获得的焊接接头进行850℃保温2 h后随炉冷却退火工艺处理,并与焊态焊接接头的组织性能进行比对分析,结果表明,热处理态焊接接头焊缝中由α_(p)相、α_... 详细信息

通过激光填丝焊接方法并采用自主开发设计的钛合金药芯焊丝,进行TC4钛合金板的焊接,对获得的焊接接头进行850℃保温2 h后随炉冷却退火工艺处理,并与焊态焊接接头的组织性能进行比对分析,结果表明,热处理态焊接接头焊缝中由α_(p)相、α_(s)相集束及点状分布的残留β相构成,没有发现焊态焊缝中的α’马氏体组织;热处理态焊接接头强度降低但断后伸长率和常温冲击韧性增加;热处理态焊接接头拉伸断口由大量撕裂唇包围,韧窝深且均匀,呈微孔聚合韧性断裂.通过XRD测试发现焊态焊缝中主要由α’马氏体组成,还有少量极弱的多角度α相衍射峰,而热处理态焊缝中α相衍射峰中心角度位置与焊态焊缝中α’马氏体一致,另外还发现了较为明显且尖锐的β相(110)衍射峰.

关键词：钛合金激光填丝焊组织性能

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镍基泡沫防砂筛管TIG焊接头组织性能

中国石油大学学报（自然科学版） 2022年第2期46卷 176-182页

作者：冯涛邢付龙孙永兴王炳英鲁铭洋邓肖肖中国石油大学(华东)材料科学与工程学院山东青岛266580 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室黑龙江哈尔滨150001 上汽通用五菱汽车股份有限公司青岛分公司山东青岛266500

以厚度为6 mm的镍基泡沫金属为研究对象,采用TIG焊并选用Inconel625与Inconel600两种焊丝,探讨焊接工艺对焊缝成形、接头组织和性能的影响。结果表明在本试验条件下,选用Inconel625焊丝,焊接电流为60 A,焊前预热150℃,Y形坡口和间断填... 详细信息

以厚度为6 mm的镍基泡沫金属为研究对象,采用TIG焊并选用Inconel625与Inconel600两种焊丝,探讨焊接工艺对焊缝成形、接头组织和性能的影响。结果表明在本试验条件下,选用Inconel625焊丝,焊接电流为60 A,焊前预热150℃,Y形坡口和间断填丝的工艺时,所得到的焊接接头力学性能最优,抗拉强度可达21.37 MPa,约为母材的96.0%;接头断口以韧窝为主,且部分韧窝中存在以碳化物和非金属夹杂为主的第二相质点;焊缝表面为等轴晶,焊缝中部为等轴晶和树枝晶,层道交界处为胞状晶和柱状晶,熔合区为胞状晶和胞状树枝晶,热影响区晶粒明显长大;焊缝区和熔合区主要由γ-Ni和γ固溶体构成。

关键词：镍基泡沫金属 TIG焊焊接接头组织性能