析出强化

摘要： 文章将一种非等温时效工艺应用于7055铝合金中,使合金力学性能相比T6时效有所提升的同时极大地缩短了时效时间。研究表明,在时效前期的快速升温阶段(100°C~175°C)中,析出相高速形核。降温阶段前期(175°C~145°C),析出相在高温环境下迅速长大;降温阶段后期(125°C~100°C)的低温环境又抑制了析出相的粗化并为新相的析出提供了稳定的环境从而导致了二次析出现象的出现。对比T6时效,非等温时效后的合金内部析出相体积分数上升了0.7%,析出相平均尺寸增大了0.98nm。非等温时效后的合金屈服强度到达660MPa,延伸率为11.5%,抗拉强度723MPa;而时效总用时仅5.625h,相比T6时效缩短了76.6%的时间。

摘要： 基于二维错配度理论,针对以NbC为基底的相对形核相γ-Fe、α-Fe进行错配度计算.利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、金相显微镜(OM)、动态热模拟相变仪,以及力学性能测试,研究了含Nb微合金钢的析出强化、细晶强化、控冷效果、显微组织及力学性能.结果表明:α-Fe与NbC异质形核的效果较好,γ-Fe与NbC异质形核的效果不理想;在连续冷却过程中,珠光体的临界冷却速率为1.5°C/s,贝氏体的临界冷却速率为5.0°C/s;含Nb的HRB500钢筋通过合适的控冷工艺可以有效细化晶粒尺寸,提高微合金钢的力学性能.

摘要： 武汉大学首次采用一种新的固态合金化方法,通过对Al和Mg元素材料进行超高循环的累积叠轧焊(ARB)来制造高Mg含量(CMg)的Al-Mg合金。实验结果表明,随着ARB循环次数的增加,合金化程度增加,在ARB循环至70次后,Al-Mg合金中形成了伴随纳米析出物的过饱和α-Al固溶体。如此制备出的Al-Mg合金在机械性能方面有明显的提升,CMg=13%时最大抗拉强度约为615 MPa,拉伸伸长率约为10%。高强度可归因于固溶强化、晶界强化、位错强化和析出强化。

摘要： 近日,北京科技大学新金属材料国家重点实验室吕昭平教授团队基于前期研发的共格析出强化的超高强度钢,发现新的抗辐照损伤机制,该研究对开发先进抗辐照结构材料具有重要意义并成功应用于新型多主元合金体系。国际著名学术刊物Nature Materials于2022年5月30日以“Superiorradiation tolerance via reversible disordering-ordering transition of coherent superlattices”为题报道了这一研究进展。

摘要： 高熵合金作为一种新型的材料研究方向,在本世纪得到了广泛的关注。用真空电弧熔炼制备(Co_(40)Cr_(25)Fe_(15.5)Ni_(15.5)Mo_(4))_(99.5)C_(0.5)高熵合金,经过均匀化和轧制工艺,研究了不同退火温度对高熵合金组织及性能的影响。结果表明:退火态合金由面心立方结构(FCC)相构成,合金组织形貌为等轴晶,析出相富集C、Mo元素,细晶强化作用提高了材料强度。随着退火温度的提高,高熵合金的屈服强度和抗拉强度以及硬度逐步下降,延伸率增大,合金塑性随温度上升而增大。退火孪晶减少,塑性提高,材料由脆性断裂向韧性断裂转变。

摘要： 将Fe-NiAlMn和Fe-CuNiAlMn合金在900°C固溶2 h后水淬,并在500°C时效不同时间。利用显微硬度测试和原子探针层析技术(APT)研究Cu的添加对Fe-NiAlMn合金析出强化过程的影响。结果表明:Cu的添加增强了时效初期的析出强化效果,加快了整个析出强化进程。时效过程中,Cu元素首先偏聚形核成为富Cu相,并促使Ni,Al,Mn元素在富Cu相与基体界面处偏聚形核形成Ni(Al,Mn)相,两相为核壳结构。随着时效时间的延长,富Cu相由BCC结构转变为FCC结构,与Ni(Al,Mn)相逐渐分离。

摘要： 采用退火试验,结合光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和显微硬度计等设备,研究了不同退火温度对S700MC强化效果的影响。结果表明,退火处理能够显著影响碳化物形貌及变形区补充析出的细小铌和钛复合相的尺寸及分布。随着退火温度升高,碳化物及变形区补充析出的铌和钛复合相细化,弥散度提高,试样厚度方向上各检测位置的维氏硬度增大,强化效果显著;当退火温度升高至570°C时,碳化物及变形区补充析出的铌和钛复合相粗化,强化效果下降;而当退火温度为510°C时强化效果最佳。

摘要： 为了研究6082铝合金锻件亚结构组织演变对力学性能的影响,本文在不同应变速率下,对6082铝合金进行锻造试验,通过EBSD和TEM表征,探讨不同热处理条件下锻件的亚晶体积分数和位错密度对析出强化的影响。结果表明:变形温度为490°C时,随着应变速率的增加,6082铝合金变形组织内亚晶和位错密度不断增加,再结晶程度却不断下降。在后续热处理过程中,亚结构作为析出相的有利形核点诱导形核,析出相直径随着位错密度的增加而减小,且间距变小,数量密度增加。同时,位错密度和亚晶体积分数对析出强化的贡献呈线性关系,共同影响着析出相的强化效果,二者达到平衡时总强化效果最好,即在ε为0.3 s^(-1)热变形时,(550°C、1 h固溶)+(180°C、12 h)人工时效热处理后,锻件的屈服强度达到331.4MPa,伸长率为9.9%。

摘要： Al⁃Cu合金由于其具有良好的综合力学性能,广泛应用在航空航天、交通运输等领域。微合金化是改善Al⁃Cu合金组织和性能的主要途径,加入极少量的微合金化元素即可对其组织和性能产生显著影响。本文分别综述了Zr,Sc,Ni和Er四种微合金化元素对Al⁃Cu合金的微观组织和机械性能的影响,其中Zr元素可以形成具有稳定结构的析出相,提高合金的强度和硬度;Sc元素具有最高效的微合金化效果,细小弥散的Al_(3)Sc相颗粒可以显著发挥弥散强化的作用,此外,Sc的添加可以改善Al⁃Cu合金在高温下的抗蠕变性;Ni,Er元素都具有较好的晶粒细化效果,其中Ni可以提高合金的耐蚀性。最后对Al⁃Cu合金未来的研究方向进行了分析和讨论。

摘要： 基于激光选区熔化(selective laser melting,SLM)技术,采用加热打印基板和低功率慢扫描的打印策略,制备了近全致密、低缺陷的高速钢样品;对比分析了固溶淬火及1~4次高温回火等热处理工艺对高速钢显微组织及力学性能的影响。结果表明:SLM极高的熔融/冷却速率产生了细晶奥氏体组织,解决了高速钢中常见的粗大莱氏体组织和网状碳化物问题。固溶淬火处理后高速钢组织由马氏体和残余奥氏体组成。随后在数次高温回火过程中,高速钢逐渐向回火马氏体转变,并析出大量微米级和纳米级MC型碳化物。在马氏体相变强化和MC型碳化物沉淀强化作用下,固溶淬火+3次回火的Tempered-Ⅲ样品硬度60HRC,抗弯强度3621 MPa,弯曲断裂应变为10.1%,获得硬度、强度和韧性匹配较佳的综合性能。继续增加回火次数则导致部分碳化物长大,使得高速钢弯曲断裂应变有所降低。通过SLM技术结合固溶淬火+高温回火,能够充分发挥细晶强化、相变强化和沉淀强化效果,为高强高韧复杂形状高速钢零件的快速制备提供了新途径。

摘要： 采用挤压铸造浸渍氧化铝短纤维预制件的工艺制备了NZ30K/Al2O3f/15p镁基复合材料，利用光学显微镜(OM)、透射电镜及高分辨透射电镜（HRTEM）和微区电子探针（EPMA）等分析方法等，对镁基复合材料在时效过程中的微观组织进行表征，并结合硬度测试研究了时效析出强化对镁基复合材料性能的影响。结果表面，镁基复合材料的峰时效硬度的增幅与基体合金的增幅相同，且峰时效时间由9h缩短至2h，峰时效强化相为β″相。复合材料在铸态、固溶T4态和峰时效T6态的抗拉强度和屈服强度均相比基体合金高。

摘要： 为满足节能和环保要求,实现火力发电的高效率化,各国都在大力发展超临界和超超临界压力机组.大容量电站锅炉的可靠运行对材料的热强性、耐蚀性及工艺性提出了更高的要求.在已研制开发的新型锅炉用耐热钢中S30432奥氏体钢由于具有高温强度、高温塑性及抗高温氧化性的最佳组合而得到广泛关注,在对S30432钢650°C时效和持久过程中的析出行为研究基础上,分析了该钢的强化机理.结果表明S30432钢供应状态为奥氏体组织.主要析出相为Nb(C,N).细小的二次Nb(C,N)在时效和蠕变过程中比较稳定,时效10000h和蠕变10712h尺寸仅略有增加,没有出现由Nb(C,N)向NbCrN的转变.时效和持久将导致ε-Cu和M23C6在的析出.ε-Cu在长时时效和蠕变阶段长大速率明显降低,长时蠕变后尺寸仍然十分细小.随着时效和蠕变时间的延长,M23C6粗化明显.相对来说M23C6尺寸较大,M23C6长大速率远远高于ε-Cu和Ｎb(C,N).S30432耐热钢高的持久强度主要来自.ε-Cu,Nb(C,N)和M23C6的析出强化.特别是ε-Cu对提高S30432钢的持久强度起重要作用,在650°C的持久强度至少61%是由于ε-Cu的析出强化.

摘要： 研究了TA15钛合金变形量大的d20 mm小棒材及变形量小的大锻件的热处理行为。结果表明:在750～920°C范围内，随着退火温度的升高，大锻件拉伸强度升高约100MPa，小棒材拉伸强度先降后升，且升幅远小于大锻件的;920°C以上退火，二者强度都出现降低。随着退火温度的升高，小棒材中再结晶软化率先发挥作用，使拉伸强度降低;而830°C以上退火，β转变组织中次生α二次析出起到强化作用，二者抗拉强度均出现升高，但小棒材由于再结晶温度低，再结晶软化削弱了析出强化的作用。

摘要： 采用不同的回火制度对高强度管线钢进行热处理试验，并利用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜等显微仪器研究了回火工艺对试验钢组织性能的影响规律。结果表明，在试验工艺范围内，随着回火温度的升高和回火时间的延长，试验钢强度出现波动起伏现象，并主要受M/A岛及碳化物分解、析出强化、位错密度降低等因素影响；回火后，延伸率有大幅度提高，冲击韧性没有下降。在580°C回火保温40min工艺条件下，试验钢综合性能优良，达到X120级管线钢要求。

摘要： 用化学相分析、X射线小角散射、TRO法及高分辨透射电镜对薄板坯连铸连轧钛微合金化高强耐候钢中的纳米粒子的属性进行了综合分析。发现尺寸<36nm的粒子主要为纳米Fe3C及纳米TiC，它们对钢起显著的析出强化作用。粒径小于36nm纳米Fe3C的体积分数为同尺度TiC体积分数的4.4 倍，其析出强化作用不可忽略。Ti微合金化提高低碳热轧钢中小尺寸纳米Fe3C的体积分数，其机理有待进一步研究。

摘要： 本钢采用转炉→炉外精炼→薄板坯连铸连轧大批量生产x65管线钢，该钢具有优良的强度和韧性配合，良好的低温冲击韧性，显微组织为贝氏体和铁素体。从化合铌和强度角度分析了本钢薄板坯连铸连轧生产的x65管线钢停止加速冷却之后Nb的析出强化行为。

摘要： 本钢采用转炉→炉外精炼→薄板坯连铸连轧大批量生产X65管线钢,该钢具有优良的强度和韧性配合,良好的低温冲击韧性,显微组织为贝氏体和铁素体。从化合铌和强度角度分析了本钢薄板坯连铸连轧生产的X65管线钢停止加速冷却之后Nb的析出强化行为。

摘要： 本文实验研究了板坯加热温度对700MPa 级高强度汽车大梁钢组织性能的影响。检测了经不同加热温度均热后轧制的试验钢的显微组织和力学性能。试验结果显示，加热温度升高后微合金元素的溶解充分，轧制后第二相析出物更加弥散，数量增多，是试验钢强度提高的主要原因。通过理论公式计算与实验结果相结合的方式，确定了大梁钢的板坯加热温度。

摘要： 本文实验研究了板坯加热温度对700MPa 级高强度汽车大梁钢组织性能的影响。检测了经不同加热温度均热后轧制的试验钢的显微组织和力学性能。试验结果显示，加热温度升高后微合金元素的溶解充分，轧制后第二相析出物更加弥散，数量增多，是试验钢强度提高的主要原因。通过理论公式计算与实验结果相结合的方式，确定了大梁钢的板坯加热温度。

摘要： 本文实验研究了板坯加热温度对700MPa 级高强度汽车大梁钢组织性能的影响。检测了经不同加热温度均热后轧制的试验钢的显微组织和力学性能。试验结果显示，加热温度升高后微合金元素的溶解充分，轧制后第二相析出物更加弥散，数量增多，是试验钢强度提高的主要原因。通过理论公式计算与实验结果相结合的方式，确定了大梁钢的板坯加热温度。

摘要： 本发明涉及金属材料领域，特别是涉及一种具有分级析出相强化的高强韧FeNiCrAlTi高熵合金及其制备方法。该高熵合金的化学成分按重量百分比计如下：Fe30～50％；Ni20～35％；Cr10～20％；Al2～10％；Ti1～6％。该方法通过电弧熔炼和铜模铸造法制备出高熵合金板材，其结构是FCC基体和BCC晶间双相组成。其中，晶间析出相是由无序BCC、有序B2‑Ni(Al,Ti)和L21‑Ni2AlTi组成，且形貌随着Ti含量的改变由板条状向椭球形转变。本发明通过微量Ti元素添加，实现了不同有序度、形貌及体积分数的分级第二相强化，显著增加了高熵合金的强度，同时保持了优异的塑性变形能力。该高熵合金制备工艺流程简单，强韧化效果显著，极大地提高了其在结构材料领域的应用价值。

摘要： 本发明提供了一种兼顾析出强化与下贝氏体相变强化的热处理方法，属于合金材料的热处理技术领域。本发明提供的热处理方法，包括以下步骤：将铁基合金加热到奥氏体相区进行第一保温，然后冷却至马氏体转变温度，进行第二保温，再升温至可以产生析出强化的温度区间进行第三保温，最后冷却至下贝氏体相变温度区间的温度范围内进行第四保温，然后冷却至室温。本发明采用预淬火+回火+下贝氏体转变的方法流程，利用了析出强化、下贝氏体相变强化以及复相(下贝氏体和马氏体)细晶强化，提高材料的强度和冲击吸收功。实施例的结果显示，采用本发明提供的热处理方法制备的铁基合金的硬度≥56HRC，冲击吸收功Aku≥28J。

摘要： 本发明公开了一种稀土强化含铜析出强化钢及其制备方法，所述钢的化学成分按重量百分比计为：C？0.01～0.045，Si？0.05～0.15，Mn？0.2～1.2，Cu？0.8～1.65，Al？0.015～0.02，Ni？0.05～0.15，？RE？0.005～0.08，P≤0.004，S≤0.0025，Fe余量。制备方法包括冶炼和铸造、加入稀土元素及浇铸步骤，在冶炼和铸造步骤中，加入稀土元素前，钢液的全氧含量≤150ppm，稀土元素加入后到浇铸时的间隔时间≤30秒。本发明利用Cu的时效析出，达到强化低合金钢的作用。稀土元素的加入不但能够显著改善钢的机械性能和焊接热影响区韧性。

摘要： 本发明公开了一种析出强化的高强度抗氧化铁基高温合金，以质量百分比的原料计，包括以下元素：Al 1.5～3.5％；Ti 1.2～2.8％；Ni 24～30％；Cr 13～16％；Mo≤2.0％；Mn≤1.0％；C 0.02～0.2％；B≤0.05％；Si≤1.0％；余量为Fe。本发明还公开了一种析出强化的高强度抗氧化铁基高温合金的制备方法。本发明合理调控Ni、Al、Ti元素含量，确保合金在服役期间具有高体积分数的Ni3(Al,Ti)析出相存在，获得了良好的高温力学性能；并通过成分设计，使合金在高温服役时合金表面形成增长速率慢、热稳定性好的氧化铝氧化层，具有优异的抗氧化性能；合金的力学性能及抗氧化性能显著优于目前工业上广泛应用的沉淀硬化型铁基高温合金GH2132(中国牌号)或IncoloyA‑286(美国牌号)，同时材料成本与IncoloyA‑286/GH2132相似，具有十分广阔的应用前景。

摘要： 本发明公开了一种析出强化型锡黄铜，其特征在于：该锡黄铜的质量百分比组成为：69～76％的Cu、0.3～1.5％的Sn、0.3～1.5％的Ni、0.05～0.5％的Si、0.001～0.2％的Pb，余量为锌和不可避免的杂质；所述锡黄铜中元素的质量百分比含量满足：10≤C≤40，C＝(0.6×Cu‑Zn)×(1.2×Ni+0.8×Sn)×(1.5+0.5×Sn)/(1.5+Ni)，其中Cu、Zn、Ni和Sn分别为Cu、Zn、Ni和Sn元素的质量百分比含量。本发明锡黄铜的导电率≥18％IACS、屈服强度≥700MPa、抗拉强度≥800MPa、硬度HV≥230、屈强比≥0.85以及延伸率：1～6％，综合性能优异，同时满足中克重充电器插头跌落测试。

摘要： 本发明提供了一种兼顾析出强化与下贝氏体相变强化的热处理方法，属于合金材料的热处理技术领域。本发明提供的热处理方法，包括以下步骤：将铁基合金加热到奥氏体相区进行第一保温，然后冷却至马氏体转变温度，进行第二保温，再升温至可以产生析出强化的温度区间进行第三保温，最后冷却至下贝氏体相变温度区间的温度范围内进行第四保温，然后冷却至室温。本发明采用预淬火+回火+下贝氏体转变的方法流程，利用了析出强化、下贝氏体相变强化以及复相(下贝氏体和马氏体)细晶强化，提高材料的强度和冲击吸收功。实施例的结果显示，采用本发明提供的热处理方法制备的铁基合金的硬度≥56HRC，冲击吸收功Aku≥28J。

摘要： 本发明公开了一种稀土强化含铜析出强化钢及其制备方法，所述钢的化学成分按重量百分比计为：C0.01～0.045，Si0.05～0.15，Mn0.2～1.2，Cu0.8～1.65，Al0.015～0.02，Ni0.05～0.15，RE0.005～0.08，P≤0.004，S≤0.0025，Fe余量。制备方法包括冶炼和铸造、加入稀土元素及浇铸步骤，在冶炼和铸造步骤中，加入稀土元素前，钢液的全氧含量≤150ppm，稀土元素加入后到浇铸时的间隔时间≤30秒。本发明利用Cu的时效析出，达到强化低合金钢的作用。稀土元素的加入不但能够显著改善钢的机械性能和焊接热影响区韧性。

摘要： 本发明公开了一种析出强化型锡黄铜，其特征在于：该锡黄铜的质量百分比组成为：69～76％的Cu、0.3～1.5％的Sn、0.3～1.5％的Ni、0.05～0.5％的Si、0.001～0.2％的Pb，余量为锌和不可避免的杂质；所述锡黄铜中元素的质量百分比含量满足：10≤C≤40，C＝(0.6×Cu‑Zn)×(1.2×Ni+0.8×Sn)×(1.5+0.5×Sn)/(1.5+Ni)，其中Cu、Zn、Ni和Sn分别为Cu、Zn、Ni和Sn元素的质量百分比含量。本发明锡黄铜的导电率≥18％IACS、屈服强度≥700MPa、抗拉强度≥800MPa、硬度HV≥230、屈强比≥0.85以及延伸率：1～6％，综合性能优异，同时满足中克重充电器插头跌落测试。

摘要： 本发明提供了一种600MPa级高塑变析出强化管线钢板及其生产方法，该钢板的成分按重量百分比计如下：C：0.040％～0.065％、Si：0.21％～0.40％、Mn：1.50％～1.69％、P≤0.012％、S≤0.002％、Nb：0.02％～0.06％、Ti：0.012％～0.025％、Mo：0.06％～0.14％、V：0.01％～0.04％、Ni＜0.15％、Cr：＜0.15％、Al：0.010％～0.025％、N:0.0010％～0.0045％，且CEPcm控制在0.15％～0.17％，钢板基体中含有质量分数0.03％～0.10％的碳氮化物析出，其中10nm以下的碳氮化物析出占全部碳氮化物析出的数量百分比≥50％；生产方法包括冶炼、炉外精炼、连铸、加热、轧制、冷却，应用本发明生产的钢板具有厚壁、高强度、高韧性、高均匀变形率、低屈强比、高应力比、低时效敏感性等综合技术特征，满足制作寒冷地区、地质复杂活跃地区及水下等复杂环境油气采输用直缝埋弧焊管的要求。

摘要： 本发明提供了一种耐热抗疲劳析出强化管线钢及其生产方法，该钢的成分按重量百分比计如下：C：0.040%~0.060%、Si：0.26%~0.45%、Mn：1.50%~1.69%、P≤0.012%、S≤0.002%、Nb：0.04%~0.07%、Ti：0.012%~0.025%、Mo：0.16%~0.29%、V：0.01%~0.04%、Cr：0.16%~0.30%、Ni＜0.15%、Cu＜0.15%、Al：0.010%~0.025%、Ca：0.0015%~0.0045%、Ca/S≥1.6、N:0.0010%~0.0045%、H≤0.00015%、O≤0.0020%；生产方法包括冶炼、加热、轧制、冷却。应用本发明生产的钢板107周次疲劳强度≥340MPa；60°C横向屈服强度≥450MPa，横向抗拉强度达到≥650MPa，60°C纵向屈服强度≥430MPa，纵向抗拉强度达到≥640MPa。