添加Mn、Ni对ZA27合金组织与性能的影响_图文

1、 维普资讯 第 卷第 期 逯 允 海 ，等 ：添 加 、 合 金 组 织 与 性 能 的 影 响 对 织具 有 超 塑 性 。图 所 示 为 ， 为 （） 示 。 ， 保 温 消除 了脆性 大且 强度 低 的网状 条 件 下超 塑性拉 伸后 的纵 向断面 的显 微 组 织 ， 图 相 比晶粒 明显粗 化 ，该组 织 也 具有 优 与 （） 非 平衡 三相共 晶 ， 不 同温度 时 效合 金 的拉 伸 断 口 故 均 为韧 窝状 断 口。 中 其 ， 温 自然 时效 保 良的综 合力 学性 能 。相 同热 处理 条件 下 ，同时 添 加 和 合 金 的 显 微 组织 的 试 样 的拉伸 断 口已

2、变 为典 型 的韧 窝 状 断 口 ， 图 如 （ ） 示 。 ， 温 所 保 时效 试 样 的断 口为典 型 的杯 锥状 断 口，有 明显 的剪 切 唇 ，其低 倍 扫 描 电镜 与添 加 金 极为 相似 。 的 合 热 处理 对 金 室温 力学性 能 影 响见表 合 。 照 片如 图 所 示 ， （） 其高倍 拉伸 断 口也属 于韧 窝状 断 口，韧窝 中尚有较 粗化 的 白色粒 子 ，如 图 所 （） 均 匀化后 空 冷热 处理使 合 金具 有 最 高 的抗 拉 强度 ，为 ，与铸 态 相 比提高 左 右 ，而 示 ，白色粒 子 的 能 谱 分 析 表 明各 元 素 质 量 分 数 为

3、， ， ， ， 延伸 率 与铸态 相 比相差 不 大 ；时 效处 理 使 合金 具有 优 良的综 合力 学性 能 ， 中时 效 合金 的强度 随时效 其 温度 的升 高 呈 明显 下 降 趋 势 ，而 延 伸 率 则 明显 升 高 。 ， 如 人工 时效 合金 的抗 拉 强度 稍高 于 铸态 抗拉 强度 （ ，而延 伸 率 为 ， ） 比铸 态提 高一 倍 以上 ； ，人工 时 效合 金 的 延伸 率。 ， 为 抗拉 强度 仍 可达 到 。 、 不 同处 理后 的 合 金 的 室 温力 对 学性 能 的影 响也见 表 。 、 的添 加对铸 态 、 均 ， 该合金 铸 态非 平 衡 三 相 共

4、晶 中 的 白 与 色 粒子 相 比铜 和 锰量 增 加 ，且 不 含 铁 ，铝 与镍 含 量 明显 下 降 ，而含 锌量 大 幅度 增 加 ， 可 判 断 该粒 子 故 是“ 离位 析 出” 故 ， 、 高 高 温时 效 合金 强 度 提 的原 因也 与锰 、镍 参 与 了 富铜 相 的脱 溶 过 程 有 关 。 由图 可 知 ， 和 的添 加 使 超 （） 塑性 变形 的稳 态 流 变应 力 提 高 ，这 也 与 “ 位 离 析 出” 的较 粗化 的 白色粒 子 阻碍 超 塑性 变形 过 程 中 的 晶界滑 动有 关 。 匀化 后空 冷 、自然 时效 、 人 工 时效 合 金 室温 力学

5、性能 影 响不大 ， 对 人 工 时效 合 金 室温 但 抗拉 强 度 影 响 显 著 。 、 合 加 入 使 ， 联 工 时效 合 金 的 室 温 抗 拉 强 度 比 未 加 人 、 结 论 ）单 独添加 在铸态 合 金 的非 ， 平 衡 三相共 晶 中无 富锰相 粒子 ，故 不能 有效 强 化 高 合金 提高 ， 除 了与 可抑 制时 效后 期 富 这 铜 相 的粗 化 有 关 外 引，显 然 也 与 的加 入 有 关 。 首先 均匀 化处 理后 ，非平衡 三 相共 晶中 的 富镍 相粒 子消 失 ， 溶 于 口固溶 体 中 ，水 冷 获 得 过 冷 固 相 。在 时效 热处理 的升 温过

6、 程 中 ， 冷 口相要 分 解 过 成极 细 的 粒状 组 织 ，在 随 后 的 ，保 温过 程 中会 发 生双相 细 粒状组 织 的粗化 和 富铜 相 的 脱溶 ，而 、 参 与脱 溶 过 程 ，这 可 由拉 伸 将 温强 度低 的非 平衡 三相共 晶 ， 铸 态合 金 的 对 瞬时 抗拉 强度 影 响不大 ； 添 加 基 础上 ， 在 再 添 加 金 化 ，在 非 平 衡 三 相共 晶 中，生 可 成 合 大量 富镍相 粒 子 ，有效 强化 了高 温 强度 低 的非 平衡 三相 共 晶 ， 入 量 不 宜 过 多 ，否 则 会 使 非 平 但 加 断 口中的 白色 粒子 的能 谱分析 结

7、 果得 到证 实 。 添加 和 的 合 金 室 温 拉 伸 断 口如 图 所示 。铸态试 样 的拉 伸 断 口主要 为 脆 性 的 沿 晶 断裂 ，尚有 一 些 撕 裂 棱 ，如 图 所 （） 衡 三 相共 晶量 过 多 ，并 引起 富镍 相 粒 子 明显 粗 化 ， 使 室温抗拉 强度强烈 降低 。 、 的适 宜 加入量 均 为 ， 可使铸态 合金 的瞬 时抗拉 强度 比未 加 、 的合金提高 ，为 。 表 合 金 的室 温 力 学 性 能 维普资讯 有色 袅届学 报 图 台金 托 仲 试 样 的 断 口形 貌 （ ） ； 【 ） ，如 ； 一 ， 】 ： ） 【 【 】 ） 合 金 及 添

8、 加 、 的 合 金 经 均 匀 化 后 水 冷 不 同温 度 下 时 效 均 在 可 获 得 瑕 相 细 粒 状 组 织 且 随 时 效 温 度 的 升 高 ，粒状 组 织 粗 化 ，强 度 呈 明 显 下 降 趋 势 ，而 延 伸 率 则 明显 升高 添 加 和 铸 态 、 对 均 匀 化后 空冷 、自 然 时 效 、 人 工 时 效 合 金 室 温 力学 眭 能影 响 不 大 但 使 人 时 效 台 金 的 室温 抗 拉 强度 提 高 到 比 未 加 、 合 金提 高 儿 。 的 。 。 篓兰 塞 篓 薰 ）同 时 添 加 和 合 的 金 在 ，初 始 应 变 速 率 为 ×

9、。 件 条 下 的超 塑 性 拉 伸 的 稳 态 流 变 应 力 为 ，比 未 加 、的合 金 提 高 延 伸 率 由 但 下 降 到 。超 塑性 拉 伸 的 稳 态 流 变 应 力 升 高 与 延 伸率 的 下 降均 与 “ 位 析 出 ” 离 的富 锦 相 粒 子 有 关 。 ： 】 。 】 】 维普资讯 第 卷 第 期 逯 允 海 ， ：添 加 等 、 金 组 织 与 性 能 的 影 响 对 合 ， （ ） ： 周 明 ， 玉 涛 ，周 伯 仪 合 金 组 织 与 性 赵 对 能 的 影 响 江 苏 理 工 大 学 学 报 ， ， （ ） ： 束 德 林 金 属 力 学 性 能 北 京 ：机 械 工 业 出 版 社 ， ， ， ： ， ， ， （ ）： ， ， ， （ ） ： 第 一机 械工 业 部 材 料 研 究 所 金 相 图 谱 （ 色 金 属 部 有 分 ） 北 京 ： 械 工 业 出版 社 ， 机 ， 王 狂 飞 合金 淬 火 时 效 特 性 金 属 热 处 理 ， （ ） ： （ ： ， ） ， （ ） ： 赵 品 ， 焕祥 复 合 变 质 对 沈 合 金 组 织 ， ） （ ） （ ： ， （ ） 与 性 能 的 影 响 中 国 有 色 金 属 学 报 ， ， （ ） ： ， 林 肇 琦 ，孙 贵