王小娜
,
韩利战
,
顾剑锋
中国有色金属学报
研究铝合金热处理过程中微观组织与性能的演变规律，并建立能应用于工业生产的定量预测模型具有重要学术和工程应用价值。综合近年来关于铝合金时效过程中析出相演变和析出强化的模型及模拟的研究，分析和讨论以下几个方面的内容：模拟铝合金时效过程中析出相演变与析出强化的不同方法；铝合金时效过程中析出相微观组织的演变模型，包括形核、长大与粗化阶段，重点总结预测微观组织演变的计算方法；铝合金的强度影响因素及不同形貌析出相的强化模型；各种模型的应用和它们的优缺点以及未来可能的研究方向。
关键词:
析出热力学
,
析出动力学
,
强化模型
,
析出相
,
切过机制
,
绕过机制
,
临界半径
王志勇
,
宋欣
,
王振强
,
刘春明
,
孙新军
钢铁
doi:10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20140742
为了阐明低成本钛微合金化钢在奥氏体区热轧过程中的析出行为,在Gleeble-1500D热模拟试验机上采用热压缩应力松弛法、双道次变形法和透射电镜(TEM)研究了0.047C-0.109Ti微合金钢中的形变诱导析出动力学.通过分析应力松弛曲线、软化动力学曲线及不同等温时间析出相的数量和尺寸分别获得了3组析出-时间-温度(PTT)曲线.结果表明,3种方法获得的PTT曲线均呈现“C”形,且鼻子点温度均为900℃左右.在析出开始时间(Ps)的测量方面,双道次变形法展现出最高的敏感性和可靠性.TEM结果表明,形变诱导析出相为纯的TiC粒子,在复型膜上呈现链状或胞状分布.此外,析出相在长大阶段近似服从抛物线规律(1/2方规律),在粗化阶段服从近1/10方规律.
关键词:
形变诱导析出
,
析出动力学
,
钛微合金钢
,
PTT曲线
赵英利
,
时捷
,
刘苏
,
谢刚
钢铁
通过应力松弛法验证了修正后的ES析出模型,得到了中碳铌微合金钢的应变诱导析出规律,结果表明:修改后的DS模型由于考虑了Si、Mn元素对碳氮化物应变诱导析出的影响,得到的FTT曲线与试验测得的曲线基本吻合,可用于Si、Mn含量较高的铌微合金钢应变诱导析出行为的预测;对于本试验用钢,FTT曲线具有典型的"C"型特征,鼻子温度在900℃左右,并且,随着应变速率的增大,PTT曲线左移,析出孕育期缩短.
关键词:
应变诱导析出
,
含铌钢
,
FTT曲线
,
析出动力学
李勇
,
郭明星
,
姜宁
,
张许凯
,
张艳
,
庄林忠
,
张济山
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00334
通过DSC, OM, SEM, TEM观察及拉伸测试等手段对新开发的汽车用新型Al-0.93Mg-0.78Si-0.20Cu-0.30Mn-0.40Fe-3.00Zn (质量分数, %)合金的时效析出行为进行了系统研究. 结果表明, 固溶淬火态合金的DSC曲线出现5个放热峰, 分别对应GP区聚集长大及沉淀相析出, 运用Avrami-Johnson-Mehl方法对合金时效析出动力学进行了计算分析, 创建的沉淀相析出动力学方程Y=1-exp[-2.03×1019exp(-23573/T)t2]可以比较准确地预测合金时效析出规律. 185 ℃人工时效90 min即可达到峰值硬度133 HV, 对应的拉伸性能可达σ0.2=346 MPa, σb=383 MPa, δ=13%, 拉伸断口仍以塑性断裂为主. 虽然该合金含有一定量的Zn, 但在185 ℃时效时仍以Mg-Si相的析出为主, 峰时效态分布有结构稳定的β′′相及其前驱体pre-β′′相, 后者的出现主要是由于Zn参与了沉淀相的析出所致. 此外, 根据合金时效过程的组织演化规律, 提出了该新型合金沉淀相形核和析出模型示意图.
关键词:
Al-Mg-Si-Cu-Zn合金
,
GP区
,
β"相
,
pre-β"相
,
析出动力学
陈瑞
,
许庆彦
,
柳百成
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00549
通过与计算相图数据库相耦, 建立了Al-Mg-Si三元合金体系中针棒状析出相时效析出动力学和时效强化模, 考虑了析出相形貌对形核、生长、粗化以及强化效果的影响. 通过该模型可以获得不同时效工艺下析出相微观组织特征参数的变化及对应的屈服强度变化. 利用该模型模拟了Al-Mg-Si合金在不同时效工艺条件下的时效析出过程和屈服强度变, 并与实验结果及Lifshitz-Slyozov-Wanger粗化模型计算结果进行了对比. 基于模型研究并分析了析出相长径比、界面能、合金元素含量以及析出相成分对Al-Mg-Si合金时效析出动力学和强化效果的影响. 结果表明: 不同的界面能和长径比会影响形核密度和析出相尺, 进而影响合金的屈服强度. 增加基体中Mg含量可以促进时效析, 提高合金屈服强, 而基体中Si含量的增加对合金屈服强度并不产生明显影响.
关键词:
Al-Mg-Si合金
,
析出动力学
,
屈服强度
,
针棒状析出相
,
时效
王晓军
,
侯瑞雪
,
赵文军
,
姚华明
,
王爱民
腐蚀科学与防护技术
根据GB/T 4334-2008,通过H2SO4-CuSO4腐蚀法对304H不锈钢进行晶间腐蚀实验,观察其在不同温度、时间下的敏化情况,利用光学显微镜和扫描电镜研究析出相情况,应用分析测量图像软件测量晶界宽度,根据Avrami经验方程,分析304H不锈钢的时效析出动力学.结果表明:在600～750℃温度区间,敏化较严重,尤其650℃时效时,敏化最严重.304H不锈钢高温析出相变化规律为:温度一定时,随着时间的延长,晶界碳化物析出增加,尺寸增大;时间一定,温度升高时,晶界碳化物析出先增加,当温度达到850℃时,碳化物析出减少.650℃等温析出动力学曲线以及时效10h的晶界宽度变化,均反映了这种变化.
关键词:
304H不锈钢
,
时效处理
,
晶间腐蚀
,
析出动力学
王小娜
,
韩利战
,
顾剑锋
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00478
利用等转变量方法和恒速升温时效过程中的电阻实验研究了NZ30K镁合金的析出动力学,获得了动力学模型的激活能Eαr和修正指前因子Aαr,可用于准确描述不同时效条件下强化相的析出过程.NZ30K镁合金欠时效阶段和峰时效的力学性能显示,在180～250℃范围内峰时效屈服强度一致,约为150MPa.通过最小二乘法确定了NZ30K镁合金180～250℃范围内时效时析出强化模型参数C,约为93MPa,实验数据和模型预测数据一致,证明该模型能应用于NZ30K镁合金欠时效和峰时效条件下屈服强度的预测.
关键词:
NZ30K镁合金
,
析出动力学
,
沉淀强化
,
固溶强化
,
屈服强度
李勇
,
郭明星
,
姜宁
,
张许凯
,
张艳
,
庄林忠
,
张济山
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00334
通过DSC,OM,SEM,TEM观察及拉伸测试等手段对新开发的汽车用新型Al-0.93Mg-0.78Si-0.20Cu-0.30Mn-0.40Fe-3.00Zn(质量分数,％)合金的时效析出行为进行了系统研究.结果表明,固溶淬火态合金的DSC曲线出现5个放热峰,分别对应GP区聚集长大及沉淀相析出,运用Avrami-Johnson-Mehl方法对合金时效析出动力学进行了计算分析,创建的沉淀相析出动力学方程Y=1-exp[-2.03×1019exp(-23573/T)t2]可以比较准确地预测合金时效析出规律.185℃人工时效90 min即可达到峰值硬度133 HV,对应的拉伸性能可达σ02=346 MPa,σb=383 MPa,δ=13％,拉伸断口仍以塑性断裂为主.虽然该合金含有一定量的Zn,但在185℃时效时仍以Mg-Si相的析出为主,峰时效态分布有结构稳定的β"相及其前驱体pre-β"相,后者的出现主要是由于Zn参与了沉淀相的析出所致.此外,根据合金时效过程的组织演化规律,提出了该新型合金沉淀相形核和析出模型示意图.
关键词:
Al-Mg-Si-Cu-Zn合金
,
GP区
,
β"相
,
pre-β"相
,
析出动力学
陈瑞
,
许庆彦
,
柳百成
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00549
通过与计算相图数据库相耦合,建立了Al-Mg-Si三元合金体系中针棒状析出相时效析出动力学和时效强化模型,考虑了析出相形貌对形核、生长、粗化以及强化效果的影响.通过该模型可以获得不同时效工艺下析出相微观组织特征参数的变化及对应的屈服强度变化.利用该模型模拟了Al-Mg-Si合金在不同时效工艺条件下的时效析出过程和屈服强度变化,并与实验结果及Lifshitz-Slyozov-Wanger粗化模型计算结果进行了对比.基于模型研究并分析了析出相长径比、界面能、合金元素含量以及析出相成分对Al-Mg-Si合金时效析出动力学和强化效果的影响.结果表明:不同的界面能和长径比会影响形核密度和析出相尺寸,进而影响合金的屈服强度.增加基体中Mg含量可以促进时效析出,提高合金屈服强度,而基体中Si含量的增加对合金屈服强度并不产生明显影响.
关键词:
Al-Mg-Si合金
,
析出动力学
,
屈服强度
,
针棒状析出相
,
时效
