时效时间对表面机械研磨处理Cu-4.5Ti合金组织和硬度的影响
发布时间：2022-02-15 23:47
采用表面机械研磨法使Cu-4.5Ti合金表面形成纳米晶,利用X射线衍射分析,透射电子显微镜观察和显微硬度测量等手段研究时效时间对表面机械研磨处理Cu-4.5Ti合金组织和硬度的影响。结果表明:经过表面机械研磨处理后的Cu-4.5Ti合金发生了塑性变形,表层塑性变形明显,试样中出现了纳米晶结构,形成大量交割状态的机械孪晶;经过8 h时效处理后,试样中形成了更加致密的孪晶组织,并产生了更多孪晶区域。经表面机械研磨处理合金试样的显微硬度由表层向基体内部表现为先增大后减小的趋势,并最终达到稳定状态;经过8 h时效处理后试样到达峰值硬度,此时合金表层硬度增大至HV 213,并在离表层深度约50μm处获得HV 278的峰值硬度。
【文章来源】：粉末冶金技术. 2020,38(02)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
表面机械研磨处理前后Cu?4.5Ti合金的显微组织：（a）表面机械研磨处理前；（b）表面机械研磨处理后
图3所示为表面机械研磨处理Cu?4.5Ti合金试样经不同时间时效处理后的X射线衍射谱图。通过分析X射线衍射结果可知，经过时效处理后合金衍射峰发生了右移的现象，这可能是因为Ti原子从合金中组织中析出而引起晶格畸变所导致的结果。图3 不同时效时间的表面机械研磨处理Cu?4.5Ti合金X射线衍射图谱
图2 不同时效时间的表面机械研磨处理Cu?4.5Ti合金显微组织：（a)1 h;(b)8 h;(c)12 h;(d)24 h图4所示为表面机械研磨处理Cu?4.5Ti合金试样经不同时间时效处理后的透射电子显微形貌。可以看到，在表面机械研磨处理试样中出现了纳米晶层结构，同时生成了大量的交割孪晶。经8 h时效处理后的试样中形成了明显的孪晶交割组织，还有部分退火孪晶发生了弯曲，试样中孪晶达到了最大蚀刻程度，这跟金相显微组织表征结果相符。同时还发现，离表层距离较近的部位存在许多细小晶粒和细小孪晶组织，有一部分晶粒边界发生了弯曲现象，这是因为孪晶界区域发生了位错的堆积，使孪晶间形成了明显的取向差。大量的孪晶与孪晶界可以对材料组织发挥良好的强化效果，使材料获得更加优异的综合性能，这也是合金硬度在距离表层较近的位置到达峰值的一个关键因素。
【参考文献】：
期刊论文
[1]机械球磨技术在材料制备中的应用[J]. 张桂银,查五生,陈秀丽,严峻. 粉末冶金技术. 2018(04)
[2]表面纳米化预处理对Ti-6Al-4V合金渗硼的影响[J]. 张广兰,姚权桐,佟伟平. 材料热处理学报. 2017(10)
[3]退火对表面机械研磨处理工业纯锆显微组织和残余应力的影响[J]. 张聪惠,朱珊珊,王耀勉,宋薇. 金属热处理. 2017(02)
[4]表面机械处理制备金属涂层的研究进展[J]. 陈可,杨和梅,王玲. 材料科学与工程学报. 2016(05)
[5]纯铜表面原位合成Cu-Ni复合涂层及其形成机理[J]. 王海洋,侯利锋,卫欢,侯利民,李智龙,卫英慧. 材料热处理学报. 2016(08)
[6]Mo离子注入对纯铜表面纳米层稳定性的影响[J]. 郗旸,张淇萱,李才巨,谭军,朱心昆,王刚,易健宏. 材料工程. 2016(08)
[7]不同密度研磨介质球对机械研磨电镀铜镀层耐蚀性能影响[J]. 方华,李晔,郭方松,姜赫. 表面技术. 2016(05)
[8]有色金属及合金表面机械研磨处理的研究进展[J]. 俞燕明,饶锡新,刘勇,王智海. 热加工工艺. 2016(06)
[9]液氮下表面纳米化处理对纯铜力学性能的影响[J]. 杨新诚,王伟,蔡宝壮,朱心昆. 热加工工艺. 2016(02)
[10]不同温度下表面机械研磨对纯铜组织及性能的影响[J]. 杨新诚,王伟,蔡宝壮,朱心昆. 金属热处理. 2016(01)
本文编号：3627498
【文章来源】：粉末冶金技术. 2020,38(02)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
表面机械研磨处理前后Cu?4.5Ti合金的显微组织：（a）表面机械研磨处理前；（b）表面机械研磨处理后
图3所示为表面机械研磨处理Cu?4.5Ti合金试样经不同时间时效处理后的X射线衍射谱图。通过分析X射线衍射结果可知，经过时效处理后合金衍射峰发生了右移的现象，这可能是因为Ti原子从合金中组织中析出而引起晶格畸变所导致的结果。图3 不同时效时间的表面机械研磨处理Cu?4.5Ti合金X射线衍射图谱
图2 不同时效时间的表面机械研磨处理Cu?4.5Ti合金显微组织：（a)1 h;(b)8 h;(c)12 h;(d)24 h图4所示为表面机械研磨处理Cu?4.5Ti合金试样经不同时间时效处理后的透射电子显微形貌。可以看到，在表面机械研磨处理试样中出现了纳米晶层结构，同时生成了大量的交割孪晶。经8 h时效处理后的试样中形成了明显的孪晶交割组织，还有部分退火孪晶发生了弯曲，试样中孪晶达到了最大蚀刻程度，这跟金相显微组织表征结果相符。同时还发现，离表层距离较近的部位存在许多细小晶粒和细小孪晶组织，有一部分晶粒边界发生了弯曲现象，这是因为孪晶界区域发生了位错的堆积，使孪晶间形成了明显的取向差。大量的孪晶与孪晶界可以对材料组织发挥良好的强化效果，使材料获得更加优异的综合性能，这也是合金硬度在距离表层较近的位置到达峰值的一个关键因素。
【参考文献】：
期刊论文
[1]机械球磨技术在材料制备中的应用[J]. 张桂银,查五生,陈秀丽,严峻. 粉末冶金技术. 2018(04)
[2]表面纳米化预处理对Ti-6Al-4V合金渗硼的影响[J]. 张广兰,姚权桐,佟伟平. 材料热处理学报. 2017(10)
[3]退火对表面机械研磨处理工业纯锆显微组织和残余应力的影响[J]. 张聪惠,朱珊珊,王耀勉,宋薇. 金属热处理. 2017(02)
[4]表面机械处理制备金属涂层的研究进展[J]. 陈可,杨和梅,王玲. 材料科学与工程学报. 2016(05)
[5]纯铜表面原位合成Cu-Ni复合涂层及其形成机理[J]. 王海洋,侯利锋,卫欢,侯利民,李智龙,卫英慧. 材料热处理学报. 2016(08)
[6]Mo离子注入对纯铜表面纳米层稳定性的影响[J]. 郗旸,张淇萱,李才巨,谭军,朱心昆,王刚,易健宏. 材料工程. 2016(08)
[7]不同密度研磨介质球对机械研磨电镀铜镀层耐蚀性能影响[J]. 方华,李晔,郭方松,姜赫. 表面技术. 2016(05)
[8]有色金属及合金表面机械研磨处理的研究进展[J]. 俞燕明,饶锡新,刘勇,王智海. 热加工工艺. 2016(06)
[9]液氮下表面纳米化处理对纯铜力学性能的影响[J]. 杨新诚,王伟,蔡宝壮,朱心昆. 热加工工艺. 2016(02)
[10]不同温度下表面机械研磨对纯铜组织及性能的影响[J]. 杨新诚,王伟,蔡宝壮,朱心昆. 金属热处理. 2016(01)
本文编号：3627498
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