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亚临界热处理对高铬铸铁组织及性能的影响 袁志钟, 刘海明, 鞠玉琳, 陈露, 牛宗冉, 王致远, 曹甫洋, 程晓农 金属热处理    2024, 49 (10): 1-7.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2024.10.001 摘要 （244）      PDF （4765KB）（173）    可视化    针对高铬铸铁常规淬火-回火过程能耗高的问题,对3种合金成分的高铬铸铁进行亚临界热处理试验,并研究了该工艺对其组织、硬度和表面耐磨性的影响。结果表明,经500~650 ℃保温1~14 h亚临界热处理后,高铬铸铁组织主要是残留奥氏体、M7C3碳化物、(Fe, Cr)23C6碳化物、Mo2C碳化物和珠光体;3种高铬铸铁硬度在550~600 ℃保温6~12 h内均有峰值,峰值硬度最高为57.4 HRC,Mo元素对硬度的影响最大。高铬铸铁在保温过程中析出二次碳化物促使奥氏体发生珠光体相变,珠光体的相变强化和二次碳化物析出强化作用在长时间保温过程中逐渐降低;碳含量相对最高的共晶高铬铸铁经600 ℃保温8 h后耐磨性能最佳。由此可知,提升高铬铸铁耐磨性首先应提高共晶碳化物数量,其次添加Mo等元素提升析出强化效果。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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深冷处理对H13钢组织及力学性能的影响 邸英南, 马党参, 周健, 迟宏宵, 谷金波 金属热处理    2024, 49 (10): 38-42.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2024.10.006 摘要 （240）      PDF （3226KB）（67）    可视化    对H13钢深冷处理不同时间(0~4 h)的组织演变及力学性能进行研究,借助XRD、SEM分析了物相及显微组织,借助硬度、冲击性能和拉伸性能试验对力学性能进行表征。结果表明,深冷处理可细化马氏体板条,促进残留奥氏体向马氏体转变以及带状碳化物析出;马氏体中C含量升高导致晶格常数增大,晶格畸变效应增强,XRD衍射峰向左移动。随着深冷处理时间的延长,强度和硬度呈上升趋势,韧性和塑性则逐渐降低;在保持硬度相同的情况下,H13钢深冷处理后与普通热处理相比,塑性相当,但强度和韧性均得到提升。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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4Cr5Mo2V热作模具钢的CCT曲线及碳化物沿晶析出温度测定 高兴成, 吴博雅, 吴晓春 金属热处理    2024, 49 (9): 72-79.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2024.09.012 摘要 （221）      PDF （5564KB）（36）    可视化    通过热膨胀仪、电阻仪和硬度计,结合扫描电镜和能谱仪,对不同冷速下4Cr5Mo2V钢的组织和硬度进行表征,绘制CCT曲线,并对钢中碳化物沿晶析出温度进行了测定。结果表明,随着冷却速度的降低,硬度降低,组织依次转变为马氏体、贝氏体和珠光体,珠光体和贝氏体转变临界冷却速度分别为0.015 ℃/s和0.25 ℃/s;冷却速度不大于0.25 ℃/s时,钢中有碳化物沿晶析出,且随冷却速度降低,碳化物沿晶析出温度升高,0.01 ℃/s冷却速度下,析出温度最高为1022 ℃。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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DIEVAR热作模具钢的元素偏析及均匀化热处理 杜思敏, 陈文雄, 胡峰荣, 任金桥, 崔小康, 周志明 金属热处理    2024, 49 (7): 139-145.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2024.07.021 摘要 （198）      PDF （6795KB）（29）    可视化    利用光学显微镜(OM)、扫描电镜能谱分析(SEM/EDS)、电子探针(EPMA)、Thermo-Calc热力学计算等方法,分析了DIEVAR热作模具钢电渣锭的铸态组织、析出相及元素偏析特征,并研究了高温均匀化热处理(1260、1280、1300 ℃)对其微观组织、碳化物及元素分布的影响规律。结果表明,DIEVAR热作模具钢铸态枝晶组织发达,二次枝晶较显著,Cr、Mo、V元素在枝晶间富集,其偏析程度大小顺序依次为Mo＞V＞Cr,枝晶间析出相为M23C6、M6C和MC碳化物;随着均匀化温度的升高和保温时间的延长,枝晶组织逐渐变得模糊直至消失,碳化物回溶形成一定的元素扩散区并逐渐扩散,直至与基体充分融合,期间元素扩散快慢程度依次为Cr＞Mo＞V;根据均匀化热处理后枝晶形貌、碳化物回溶、元素扩散及Mo元素的残余偏析指数情况,综合实际工业生产成本考虑,确定DIEVAR钢的最佳均匀化热处理工艺为1280 ℃×8 h。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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二次锻造变形对Cr-Mo-V系模具钢球化退火后的组织及冲击性能的影响 夏云峰, 马丹宁, 杨强, 周仲成, 王交其 金属热处理    2024, 49 (10): 99-104.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2024.10.016 摘要 （192）      PDF （3596KB）（37）    可视化    采用光学显微镜、扫描电镜、高分辨率透射电镜、冲击试验机等测试手段,研究了二次锻造变形对Cr-Mo-V系模具钢球化退火后的显微组织、析出相及冲击性能的影响。结果表明,与常规一次镦拔变形相比,二次径向锻造和二次镦拔变形工艺下模具钢球化退火后的显微组织、网状碳化物获得明显优化,冲击吸收能量分别提升了12%和58%,析出碳化物数量增多且弥散分布。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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FeMnCoCrNi高熵合金高温力学性能及变形机制研究现状 盛剑, 李大赵, 闫志杰, 白韶斌, 陈永安, 解若飞 金属热处理    2024, 49 (10): 211-219.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2024.10.035 摘要 （187）      PDF （4238KB）（80）    可视化    高熵合金(High-entropy alloys,HEAs)是近年来新兴的一类先进金属材料,基于独特的多主元合金设计理念,有望突破传统单主元合金材料性能极限。其中,FeMnCoCrNi高熵合金是当前研究最为广泛的体系之一,具有优异的力学性能,应用前景广阔。本文首先介绍了高熵合金所具有的独特“四大核心效应”,包括高熵效应、晶格畸变效应、迟滞扩散效应、鸡尾酒效应;其次,重点综述了FeMnCoCrNi高熵合金在高温拉伸性能、高温蠕变性能及相应的变形机制方面的研究现状。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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Zn/Mg比对7075铝合金显微组织、力学性能和耐蚀性能的影响 何宗政, 吴名冬, 袁硕, 姚树伟, 肖代红, 黄兰萍, 刘文胜 金属热处理    2024, 49 (5): 1-9.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2024.05.001 摘要 （185）      PDF （9223KB）（127）    可视化    通过光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、拉伸试验、硬度测试及腐蚀测试等方法,研究了不同Zn/Mg比(质量分数)对7075铝合金组织、力学性能和耐蚀性能的影响。结果表明,随着Zn/Mg比由1.76增加到2.90,铸态铝合金晶粒尺寸增大,铝合金的T6时效硬化速率加快,达到峰值硬度的时间缩短。Zn/Mg比的增加导致T6峰时效态铝合金的再结晶率降低和低角度晶界占比增加。Zn/Mg比为2.10时,T6峰时效处理下铝合金的抗拉强度为634 MPa,屈服强度为588 MPa,伸长率为8.4%;T74时效态的抗拉强度为613 MPa,屈服强度为542 MPa,伸长率为8.9%。两种时效状态下的铝合金(Zn/Mg比为2.10)均在拥有良好强度的同时保持着较高的伸长率。随着Zn/Mg比由1.76增加到2.90,时效态铝合金的耐蚀性能降低。且T74时效处理后铝合金的耐蚀性能优于T6峰时效态下的铝合金。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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奥氏体化温度对空冷条件下40CrMnSi2Mo钢组织与力学性能的影响 于林然, 刘赓, 杨卓越, 苏杰, 宁静, 丁雅莉 金属热处理    2024, 49 (12): 1-8.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2024.12.001 摘要 （179）      PDF （5846KB）（158）    可视化    通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)等研究了不同奥氏体化温度(875~975 ℃)对新型Cr-Mn-Si系高强度中碳低合金40CrMnSi2Mo钢在空冷条件下的微观组织和力学性能的影响规律。结果表明,奥氏体化温度为875 ℃和900 ℃时,空冷条件下基体以马氏体组织为主,基体中存在少量未溶相(NbC),原奥氏体晶粒细小稳定性高,抗拉强度分别为1997 MPa和2003 MPa,断后伸长率分别为11.0%和12.0%,断裂韧度分别为70.3 MPa·m1/2和73.6 MPa·m1/2。奥氏体化温度为975 ℃时,NbC溶解度增加,钉扎晶界作用减弱,奥氏体晶粒长大稳定性降低,空冷条件下获得粗大贝氏体/马氏体复相组织,抗拉强度为1980 MPa,断后伸长率为10.5%,断裂韧度仅为77.6 MPa·m1/2。奥氏体晶粒细化对40CrMnSi2Mo钢的强韧性改善效果不明显。试验钢在950 ℃奥氏体化处理后获得超细贝氏体/马氏体复相组织,力学性能达到最佳匹配,抗拉强度为最大值2040 MPa,断后伸长率为12%,同时具有较高的断裂韧度值(86.6 MPa·m1/2)。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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固溶处理对022Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢组织及低温冲击性能的影响 崔力云, 刘庆涛, 罗锐, 钱喜根, 丁恒楠, 孙希, 赵小桃, 刘恒, 程晓农 金属热处理    2024, 49 (10): 18-24.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2024.10.003 摘要 （155）      PDF （5070KB）（95）    可视化    对锻态022Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢进行固溶处理,研究了固溶温度(1000~1100 ℃)和时间(1 h和2 h)对其组织及-46 ℃低温冲击性能的影响。结果表明,随着固溶温度的升高,022Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢中奥氏体含量呈下降趋势,奥氏体的相界趋于平滑,铁素体内的针状、岛状奥氏体数量逐渐减少。低温冲击性能随固溶温度的升高呈先上升后下降趋势;经1050 ℃固溶处理的022Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢具有较高的低温冲击吸收能量,约为260 J。固溶处理可以改变奥氏体的相形态,调整相含量,固溶温度小于1050 ℃时的锯齿状相界和固溶温度大于1050 ℃时较低的奥氏体相含量均促使双相钢在低温时偏向脆性断裂,是降低低温韧性的主要原因。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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低合金马氏体耐磨钢的研究进展 李忠波, 吴志方, 吴润 金属热处理    2024, 49 (7): 132-138.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2024.07.020 摘要 （138）      PDF （1095KB）（52）    可视化    综述了低合金马氏体耐磨钢的研究进展,主要涉及成分设计、热处理工艺及其对组织和力学性能的影响和耐磨性能等方面。成分设计主要采用少量多元的成分体系;热处理工艺有再加热淬火-回火处理、直接淬火-回火处理、亚温淬火-回火处理、淬火-配分处理和淬火-配分-回火处理等,通过控制组织形态及分布,实现硬度和性能的合理配合;耐磨性则通过调整化学成分、细化晶粒、优化轧制冷却工艺和适当的回火等得到改善。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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利用JMatPro软件模拟计算16CrSiNi钢热处理参数及热物理性能 马蓼奕, 杜青胤, 李世键, 杨立新, 刘刚, 王新宇 金属热处理    2024, 49 (7): 42-46.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2024.07.007 摘要 （136）      PDF （2973KB）（96）    可视化    利用JMatPro软件对16CrSiNi钢进行了热力学平衡相组成、Jominy淬透性、相转变、热物理性能以及淬火和回火后的力学性能模拟计算,得到了16CrSiNi钢的热力学平衡相组成、淬透性曲线、TTA曲线、TTT曲线、CCT曲线、淬火组织、淬火和回火后的力学性能以及不同温度下的密度、热导率、杨氏模量、比热容、泊松比和比焓等热物理性能。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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温轧和临界退火制备超细晶异构双相钢的微观结构及力学性能 颜文超, 高波, 肖礼容, 周浩 金属热处理    2024, 49 (7): 54-62.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2024.07.009 摘要 （136）      PDF （5806KB）（56）    可视化    通过制备超细晶异构双相钢大幅度提升了低碳钢的综合力学性能。首先对低碳双相组织进行300 ℃温轧充分细化初始结构,然后通过740 ℃临界退火处理得到具有高马氏体含量(77%,体积分数)的超细晶异构双相组织,其中铁素体和马氏体的平均晶粒尺寸分别为 0.78和0.39 μm。该超细晶异构双相钢具有优异的综合力学性能,屈服和抗拉强度分别为1.26和1.75 GPa,同时可以保持6.2%的均匀延伸率。在拉伸变形过程中超细晶异构双相钢中铁素体和马氏体之间的力学性能差异产生了显著的异变诱导硬化,可以提高整体的加工硬化率,从而提高低碳钢的强度-塑性匹配。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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复合添加微量Mn、Zn、Ti对Al-Cu-Li-Mg-Ag-Zr合金组织和性能的影响 徐庆, 尹登峰, 王华, 谢凯文, 宋转转 金属热处理    2024, 49 (11): 1-9.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2024.11.001 摘要 （134）      PDF （5872KB）（101）    可视化    通过拉伸试验机、金相显微镜、扫描电镜、透射电镜等设备研究了微量Mn、Zn、Ti元素的复合添加对Al-Cu-Li-Mg-Ag-Zr合金组织和力学性能的影响。结果表明,复合添加微量Mn、Zn、Ti元素能显著细化铸态合金晶粒组织,同时使固溶态合金中的难溶第二相Al(CuMnFe)也得到细化;复合添加微量Mn、Zn、Ti元素能有效促进T6、T8峰时效态Al-Cu-Li-Mg-Ag-Zr合金中主要强化相T1细小弥散地析出,提高合金力学性能;相比T6峰时效态,Al-Cu-Li-Mg-Ag-Zr合金在T8峰时效态析出的T1相数量明显增多、尺寸明显减小,分布更均匀弥散,强度和塑性显著提高。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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β型Ti-15Mo合金中α相变体选择 任诚, 闵小华, 费琪 金属热处理    2024, 49 (9): 1-10.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2024.09.001 摘要 （128）      PDF （5708KB）（132）    可视化    利用SEM、EBSD等方法研究了固溶时效后Ti-15Mo合金中β基体和晶界处析出α相的变体选择行为。结果表明,固溶态试样由无择优取向的单一β晶粒构成。固溶时效态试样中晶内α相不发生变体选择,但晶内α相变体之间存在自协调现象,并导致各α相变体呈现60°交叉状分布。膜状晶界α相的变体选择受到相邻β晶粒间取向差的影响,取向差较小时会与两侧的β晶粒均保持Burgers取向关系,而取向差较大时会受到界面取向的影响。晶界魏氏组织的变体选择取决于形核位置,形核于膜状晶界α相的魏氏组织选择与晶界α相相同的变体,形核于膜状晶界α相与β基体界面处的魏氏组织同时受到两者的共同影响。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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不同终轧温度下高强无取向电工钢的热轧和常化组织与织构 乔鹏飞, 吴忠旺, 张慧敏, 金自力, 任慧平, 郭欢 金属热处理    2024, 49 (5): 153-157.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2024.05.025 摘要 （121）      PDF （2062KB）（26）    可视化    采用光学显微镜(OM)、电子背散射衍射分析(EBSD),研究了不同终轧温度下高强无取向电工钢的热轧和常化组织与织构。结果表明,终轧温度高则热轧板晶粒聚集长大的倾向性越强,发生动态再结晶的能力就强,晶粒越粗大;终轧温度低时,热轧过程中产生更大的形变储存能在常化过程中得到释放,再结晶能力更强;热轧板沿厚度方向,表层的织构主要为高斯织构({110}<001>),中心层主要为旋转立方织构({001}<110>)。常化板沿厚度方向织构基本对应热轧板,终轧温度升高有利织构占比增加。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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脱碳退火工艺对薄规格取向硅钢织构及磁性能的影响 王艺橦, 刘旭明, 郭函, 耿志宇, 薛峰 金属热处理    2024, 49 (6): 17-22.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2024.06.003 摘要 （117）      PDF （8248KB）（38）    可视化    采用EBSD及XRD等对薄规格取向硅钢试样不同退火温度(820、840、860 ℃)及退火时间(120、150 s)处理后的组织、织构和磁性能进行对比。结果表明,升高脱碳退火温度及减小退火时间可降低取向硅钢的晶粒尺寸,提高有利织构的比例及再结晶比例,为二次再结晶过程中Goss晶粒的异常长大提供基础,从而提高取向硅钢的磁性能。当脱碳退火温度为860 ℃,退火时间为120 s时,取向硅钢试样的磁性能最优,磁感J800为1.807 T,铁损P1.7为1.07 W·kg-1。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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两相区退火对铁素体/贝氏体双相钢组织性能的影响 石磊, 田鹏勇, 施莹, 白雪, 杨芳 金属热处理    2024, 49 (5): 158-161.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2024.05.026 摘要 （112）      PDF （1906KB）（19）    可视化    通过热模拟试验机、显微硬度计、电子万能拉伸试验机、光学显微镜和扫描电镜研究了不同两相区退火工艺对铁素体/贝氏体双相钢组织和力学性能的影响。结果表明,当采用传统的两相区退火工艺时,组织由铁素体、贝氏体和少量马氏体组成,且呈明显的带状。而淬火+两相区退火工艺可以细化组织,得到板条状的铁素体/贝氏体双相组织,并抑制马氏体组织的生成。此外,不同工艺两相区退火得到了体积分数相近的铁素体。与传统的两相区退火工艺相比,淬火+两相区退火工艺可以显著降低试验钢的屈强比并提高伸长率。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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螺栓螺纹尾牙裂纹原因分析 樊开伦, 宋文俊, 刘文成, 裴烈勇, 戴爱丽, 张仁银, 刘红艳, 李爱萍, 张永香 金属热处理    2024, 49 (10): 306-310.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2024.10.050 摘要 （111）      PDF （4082KB）（56）    可视化    30CrMnSiNi2螺栓经磁粉探伤发现在螺纹端尾牙1~2牙处存在纵向微裂纹。通过对微裂纹宏微观形貌观察和螺栓显微组织及硬度的检测,同时结合螺栓生产工艺对微裂纹形成原因进行分析。结果表明,由于磨削冷却不当,导致螺纹端尾牙1~2牙处产生二次淬火,出现细针状马氏体组织,造成磨削烧伤,在二次淬火应力作用下产生淬火裂纹。通过加强磨削冷却检测和相关人员培训,完善设备维护制度,避免此类问题再次产生。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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标准热处理态11%Cr铁素体/马氏体钢辐照前后的显微组织 沃建行, 沈寅忠 金属热处理    2025, 50 (1): 6-11.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2025.01.001 摘要 （109）      PDF （2775KB）（82）    可视化    采用透射电镜和能谱分析技术对标准热处理态11%Cr铁素体/马氏体钢辐照前后的微观结构进行了详细研究。结果表明:辐照前后11%Cr铁素体/马氏体钢中主要组织为回火马氏体,内含微量δ-铁素体。辐照前马氏体板条的边界和内部含有少量的析出相颗粒,其尺寸较小;在δ-铁素体与基体界面含有一些不规则的块状黑色大颗粒;δ-铁素体内部没有析出相颗粒。辐照后在马氏体板条的边界和内部出现了大量的棒状和块状析出相颗粒,其数量相比辐照前明显增多,其尺寸相比辐照前增大;在δ-铁素体与基体界面交汇处不规则的块状黑色大颗粒数量相比辐照前增多;在δ-铁素体内部生成了大量块状和针状的析出相,该类析出相可能为富Cr的氮化物,富Cr的碳氮化物和Fe-W类析出相。辐照后马氏体板条内部的析出相颗粒为富Cr的M23C6相,与辐照前富Cr的M23C6相对比,M23C6相的中Cr和Ta元素含量稍微下降,Fe和Nd元素含量少量上升,但总体来说,富Cr的M23C6析出相的平均金属元素成分含量变化相对较小。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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CrAlN基涂层力学及抗氧化性能研究进展 贺涛, 曹红帅, 李贝贝, 齐福刚, 赵镍, 廖斌, 欧阳晓平 金属热处理    2024, 49 (9): 297-307.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2024.09.050 摘要 （109）      PDF （4170KB）（65）    可视化    CrAlN涂层具有较高的硬度和耐磨性,被广泛应用于切削刀具和模具的表面防护。本文首先介绍了CrAlN涂层的结构及其对涂层力学性能和热分解机制的影响,指出Al元素含量及其存在方式是影响CrAlN晶体结构和性能的重要因素;其次,综述了CrAlN基多元涂层和多层涂层在力学性能、高温抗氧化性能的研究现状,围绕元素掺杂改性和多层涂层结构设计,对比分析各种改性方法的优势与不足;随后,总结了Si、Y、V等元素掺杂对涂层性能的影响,指出构建纳米尺度的多层结构能显著改善涂层性能;最后,讨论了CrAlN基涂层的高温氧化行为和高温失效机制,为CrAlN基硬质涂层的性能优化提供参考。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价