杜刚杨文闫德胜戎利建
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00645
采用透射电镜、电子探针、拉伸和硬度测试等方法对铸态Al-6Mg-0.2Sc-0.15Zr(质量分数, %)合金在等温退火过程中的硬化行为进行了研究. 结果表明, 退火过程中Mg分布的变化对合金强度影响不大,细小、弥散的Al3(Sc, Zr)沉淀相的析出产生了显著的沉淀强化作用.合金在300 ℃下退火, Al3(Sc, Zr)沉淀相粗化速率较慢,经过24 h处理后其直径为5 nm, 合金屈服强度相对退火前提高约90 MPa;随着退火温度的升高, Al3(Sc, Zr)相在退火过程中发生不同程度的粗化.450 ℃/24 h处理后沉淀相直径增大至约30 nm, Al3(Sc, Zr)相引起的沉淀强化作用下降至30 MPa. 铸态Al-6Mg-0.2Sc-0.15Zr合金经过 300 ℃/3 h退火处理后可获得最大的沉淀强化效果.
关键词:
Al-Mg-Sc-Zr合金
,
annealing
,
precipitation strengthening
,
microstructure
周昌兵
,
薛娜
,
王晓姣
,
宋辉
,
刘文庆
材料热处理学报
研究熔铸态Al-Sc及Al-Sc-Zr合金在300℃时效不同时间的析出强化行为.显微硬度测试结果表明,两种合金显微硬度均出现了明显的强化,其中Al-Sc-Zr合金达到析出强化峰值的时间明显短于Al-Sc合金,且在峰值持续更长的时间,表明其热稳定性更好.三维原子探针结果表明,时效初期Zr的添加可促进Sc元素的偏聚,加速Al-Sc-Zr合金析出强化进程;时效后期Zr元素在Al3Sc与基体界面处富集,阻碍了析出相的长大,使Al-Sc-Zr合金在300℃长时间保持较高强度.
关键词:
Al-Sc
,
Al-Sc-Zr
,
原子探针层析技术
,
析出强化
张敏
,
陈长军
,
王晓南
,
章顺虎
,
侯纪新
,
杜林秀
材料热处理学报
开展了一系列热处理(500～ 750℃保温30 min后空冷)实验,分析了热处理温度对新型纳米析出强化钢组织性能的影响.结果表明:未热处理钢板的屈服强度和抗拉强度分别为510 MPa和620 MPa,显微组织为铁素体+珠光体;热处理温度在500～660℃之间时,屈服强度上升幅度在20～45 MPa之间;而热处理温度在700 ～750℃之间时,由于形成典型双相钢组织(铁素体+ M/A岛),屈服强度仅为350 MPa.热处理温度在500～660℃之间时发生了(Nb,Ti)C的二次析出,且原有的析出物具有很好的热稳定性,宏观上表现为实验钢屈服强度提高.
关键词:
纳米析出
,
热处理
,
析出强化
,
显微组织
,
力学性能
李德君
,
宋生印
,
刘强
,
白强
,
武刚
,
吕能
,
吕依依
,
冯耀荣
,
任凤章
材料热处理学报
向Fe-25Mn-3Si-3Al TWIP钢中添加0.35％的Nb,提高钢中C元素含量至0.1％,并配合适当热处理工艺以提高TWIP钢的屈服强度.结果表明:改进后的Fe-25Mn-3Si-3Al-0.3Nb-0.1C钢的屈服强度由原来的320 MPa提高至445 MPa,均匀伸长率则由65％降低至55％.Nb元素的添加会强烈阻碍TWIP钢的再结晶晶粒的长大,显著细化TWIP钢的奥氏体晶粒,并且添加的Nb、C元素经退火处理后主要以纳米级NbC沉淀相的形式弥散分布于奥氏体基体上,这些细小的沉淀相将通过Orowan机制进一步提高TWIP钢的强度.此外,Nb、C元素的添加并未显著改变室温下Fe-25 Mn-3Si-3Al TWIP钢的塑性变形机制,应变诱发孪晶仍然是Fe-25 Mn-3 Si-3 Al-O.3 Nb-0.1C钢的主要变形机制,奥氏体基体仍然维持着较低的层错能.通过细晶强化和沉淀强化的双重作用显著提高Fe-25 Mn-3Si-3Al TWIP钢的强度,同时奥氏体基体的TWIP效应保证了改进后的TWIP钢仍具有良好的塑性.
关键词:
TWIP钢
,
Nb微合金化
,
力学性能
,
沉淀强化
,
应变诱发孪晶
霍向东
,
董锋
,
彭政务
,
田振卓
钢铁钒钛
doi:10.7513/j.issn.1004-7638.2014.06.008
采用金相显微镜、电子显微镜等手段研究控轧控冷工艺对Ti微合金化高强钢的组织和性能的影响.结果表明:在低温终轧(800℃)、600℃保温1h的试验钢的屈服强度和抗拉强度最高,分别为670.7 MPa和752 MPa.高温终轧(1 030℃)的试验钢组织主要为准多边形铁素体、针状铁素体和粒状贝氏体,组织粗大;低温终轧(800℃)的组织主要为多边形铁素体,晶粒较细小.在600℃保温1h的试验钢中存在大量的纳米尺寸TiC粒子,沉淀强化效果明显,未在600℃保温1h的试验钢中,TiC的析出受到限制,沉淀强化效果明显减弱.
关键词:
高强钢
,
钛微合金化
,
控轧控冷
,
碳化钛
,
沉淀强化
王斌
,
刘振宇
,
冯洁
,
周晓光
,
王国栋
材料研究学报
用超快速冷却技术并控制轧后冷却温度,研究了3种碳含量不同的碳素钢热轧后组织中渗碳体的析出行为和强化机制.结果表明,在超快速冷却条件下0.04％C和0.5％C(质量分数,下同)实验钢的主要强化方式分别是细化晶粒和细化珠光体片层间距,没有纳米级渗碳体颗粒析出,而在0.17％C实验钢的组织中则有大量弥散的纳米级渗碳体析出,颗粒直径范围为10-100 nm,通过超快速冷却技术实现了在不添加微合金元素的条件下纳米级渗碳体的析出.随着超快速冷却终冷温度的降低纳米渗碳体的析出强化作用使0.17％C钢的屈服强度提高110 MPa,强化效果明显.在超快速冷却的工艺基础上若继续采用形变热处理工艺,可进一步提高0.17％C实验钢的位错密度,促进渗碳体均匀形核,实现纳米级渗碳体颗粒在整个组织中更加均匀弥散的分布,达到更好的均匀强化效果.在超快速冷却和形变热处理工艺条件下0.17％C钢的屈服强度可达到650 MPa以上,强化效果提高300 MPa以上.
关键词:
金属材料
,
超快速冷却
,
纳米渗碳体
,
析出强化
,
形变热处理
汪波
,
王晓姣
,
宋辉
,
严菊杰
,
邱涛
,
刘文庆
,
李慧
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00733
采用显微硬度测试、HRTEM和原子探针层析技术(APT)等测试手段分析了核元件燃料包壳备选材料LT24铝合金在180℃人工时效早期显微硬度、组织变化及析出序列中析出物的Mg与Si原子比(p).结果表明,在180℃时效初期,合金的硬度显著增加,析出高数量密度的溶质原子团簇和球状Guinier-Preston (GP)区;时效4h后达到硬度峰值,析出物以高数量密度的针状β"相为主;进一步时效,合金处于一硬度平台,析出物仍以β"相为主.随时效时间的延长,析出相逐渐长大,ρ逐渐增加,β"相中ρ在1.23～1.35之间,β"相对合金的强化起最重要作用.在早期时效过程中合金析出物的析出序列为过饱和固溶体→溶质原子团簇→溶质原子团簇+GP区→溶质原子团簇+GP区+β"相.
关键词:
铝合金
,
溶质原子团簇
,
纳米析出相
,
析出强化
,
原子探针层析技术
王斌
,
刘振宇
,
冯洁
,
周晓光
,
王国栋
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00584
利用超快速冷却技术对碳素钢中渗碳体的纳米析出行为和强化作用进行了研究.实验结果表明,在超快速冷却条件下,0.17％C和0.33％C钢的组织中形成了大量弥散的纳米级渗碳体析出,颗粒尺寸为10～100 nm,实现了在无微合金元素添加的条件下渗碳体的纳米级析出.随着超快速冷却终冷温度的降低,钢的屈服强度和抗拉强度都逐渐增加,当超快速冷却的终冷温度从890℃下降到600℃时,0.17％C和0.33％C钢的屈服强度提高超过了100MPa.在超快速冷却之后采用形变热处理工艺,可以进一步增加钢的位错密度,促进渗碳体均匀形核,实现了纳米级渗碳体颗粒在整个组织中更加均匀弥散的分布,从而更好地实现均匀强化的效果.在超快速冷却和形变热处理工艺条件下,0.17％C钢的屈服强度提高到600MPa以上.
关键词:
超快速冷却
,
纳米渗碳体
,
析出强化
,
形变热处理
