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退火工艺对3003铝合金板微观组织与力学性能的影响 李骁, 程晓农, 徐桂芳, 杨成康, 陈乐利 金属热处理    2021, 46 (9): 90-94.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.09.015 摘要 （330）      PDF （605KB）（24）    可视化    研究了退火工艺对3003铝合金板微观组织与力学性能的影响。试验结果表明,3003铝合金板退火后第二相粒子主要为Al6(Mn, Fe)、Al6Mn以及在位错或者亚晶界等缺陷处形成的α-Al(Fe, Mn)Si相。随退火温度升高和保温时间延长,第二相粒子发生粗化,并出现了少量的弥散第二相。当退火温度为450 ℃时,第二相又重新固溶到基体。随退火温度升高,3003铝合金板硬度稳定在31.0 HV0.5 左右,抗拉强度整体上呈下降趋势,伸长率呈增加趋势。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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淬火温度对刀剪用M390粉末冶金不锈钢组织和性能的影响 刘文彬, 乔龙阳, 潘新宇, 程格, 李爱娜, 裴新军 金属热处理    2022, 47 (4): 189-195.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.04.032 摘要 （296）      PDF （570KB）（18）    可视化    通过对M390粉末冶金不锈钢进行不同温度下的平衡相计算和真空气淬+低温回火处理,研究了淬火温度对回火后显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着淬火温度的升高,M390钢回火后的碳化物尺寸不断长大,单位面积的颗粒数量减少而所占面积分数提高,碳化物分布均匀性降低。硬度随淬火温度的升高呈先上升后略微下降趋势,在1130 ℃淬火时达到最大值60.2 HRC,回火后降为58.5 HRC。抗弯强度受淬火温度的影响不大,为4000 MPa级水平。为获得良好性能,淬火温度应控制在1200 ℃以下,1130~1180 ℃真空气淬+200 ℃低温回火是刀剪用M390钢的最佳热处理工艺制度。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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航天轴承新贵:60NiTi合金 张家华, 肖飞, 王建中, 徐中均, 金学军 金属热处理    2021, 46 (6): 1-7.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.06.001 摘要 （279）      PDF （899KB）（266）    可视化    在NiTi系合金大家族中,等原子比的NiTi合金具有形状记忆效应和超弹性。相比于等原子比NiTi合金,60NiTi合金不会发生热弹性马氏体相变,不具有形状记忆效应和超弹性,但是它在硬度、耐腐蚀性和弹性性能等方面具有出众的潜能,在航天领域上展现了良好的应用前景。固溶态60NiTi合金同时具备结构稳定性、超强的耐腐蚀性、出色的耐磨性,已成为航天轴承候选新材料。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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回火温度对高氮不锈轴承钢显微组织与力学性能的影响 王玲奇, 何燕霖, 潘乐 金属热处理    2021, 46 (6): 8-13.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.06.002 摘要 （275）      PDF （616KB）（226）    可视化    采用万能拉伸试验机、冲击试验机、光学显微镜、XRD、SEM和TEM等对高氮不锈轴承钢Cronidur 30不同回火温度下的显微组织和力学性能进行了研究和分析。结果表明:高氮不锈轴承钢Cronidur 30在150~500 ℃回火时的显微组织为回火马氏体+碳氮化物+残留奥氏体,高于550 ℃回火后基体逐渐转变为回火索氏体,同时析出相逐渐聚集、长大;随着回火温度的升高,强度和硬度总体上呈现先下降后升高再下降的过程,而冲击性能反之,在450 ℃回火时,碳化物M23C6和氮化物Cr2N析出明显,此时产生二次硬化现象,其抗拉强度可达2133 MPa。400 ℃回火试样发现有极少量富Cr-Fe-Mo的析出相(σ相),显著降低其冲击性能,500 ℃回火时残留奥氏体分解、转变导致冲击性能略有降低。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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热处理工艺对Inconel 617合金管组织性能的影响 刘昱君, 程晓农, 罗锐, 高佩 金属热处理    2022, 47 (2): 173-177.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.031 摘要 （268）      PDF （639KB）（26）    可视化    利用光镜(OM)、硬度测试、室温拉伸试验等方法,研究了Inconel 617合金管的微观组织和力学性能在不同热处理工艺参数下的变化趋势。通过光镜对合金组织进行表征,分析了温度为1120～1200 ℃,保温时间为10、30 min时合金晶粒尺寸的变化规律,同时建立了晶粒尺寸长大的动力学模型。结果表明,随着温度的不断提高,晶粒的平均尺寸不断增大,并且晶粒内部逐渐出现较多的孪晶。同时,随着热处理温度的不断提高,合金的硬度变化趋势与抗拉强度变化趋势相同,二者都随着温度的升高,呈现下降的趋势;合金的伸长率随着温度的升高不断增加。Inconel 617合金的晶界迁移表观激活能Q为651.82 kJ/mol。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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750 ℃退火出炉温度对QT450-10球墨铸铁组织与性能的影响 高永旺, 孔祥玲, 李鹏明, 刘越 金属热处理    2022, 47 (1): 261-265.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.01.043 摘要 （230）      PDF （645KB）（18）    可视化    利用光学显微镜、扫描电镜等方法研究了在750 ℃退火工艺下不同出炉温度对QT450-10球墨铸铁的珠光体含量、渗碳体形态、抗拉强度以及硬度的影响。结果表明,球墨铸铁试样在经过不同出炉温度下的微观组织均由铁素体、石墨球、石墨颗粒以及少量渗碳体组成。由于珠光体的分解、渗碳体残留以及石墨颗粒的形成导致在750 ℃出炉空冷时试样的抗拉强度下降7%左右、布氏硬度下降13%左右。随着出炉温度的降低,试样残留渗碳体的分解以及石墨颗粒的长大,导致抗拉强度、硬度均有所下降,当出炉温度为100 ℃时试样的抗拉强度下降10%左右、布氏硬度下降20%左右。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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锯片基材75Cr1钢的热处理工艺及其组织性能 董绍明, 胡建文, 梁子玉 金属热处理    2021, 46 (9): 193-198.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.09.035 摘要 （221）      PDF （610KB）（18）    可视化    研究了锯片基材75Cr1钢不同热处理工艺下的组织、晶粒度、碳化物分布以及力学性能。结果表明:780~840 ℃之间淬火,组织为细小的针片马氏体+少量残留奥氏体。随淬火温度升高,硬度略有升高,但均在63 HRC水平附近,晶粒度由10级降至8级,晶粒不均匀程度也更加明显;随回火温度升高,组织由回火屈氏体转变为回火索氏体,细小的颗粒状碳化物增多。800 ℃淬火+540 ℃回火,75Cr1钢组织为回火索氏体,细小碳化物弥散分布,硬度36.5 HRC,具有良好的强度和塑韧性匹配。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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2Cr13不锈钢的回火脆性 朱宏伟, 王萍, 胡婉婷, 陈鑫, 黄艳军, 郁瑞兴, 庄圆宏, 陈永栓 金属热处理    2022, 47 (12): 234-236.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.12.039 摘要 （215）      PDF （642KB）（27）    可视化    研究2Cr13不锈钢在回火脆性温度区间附近进行回火后,硬度、冲击性能的变化和断口形貌演变。结果表明,2Cr13不锈钢在490~550 ℃回火后,硬度处于40~50 HRC之间,相应的冲击性能呈现下降趋势;在570~620 ℃回火后,不锈钢的硬度在30~38 HRC范围内,冲击性能逐渐升高。通过对冲击断口形貌进行观察,在490~560 ℃回火,不锈钢断裂模式由解理断裂向沿晶断裂转变;随着回火温度升高,最终转变为沿晶+解离的断裂模式,微观上沿晶断裂断面尺寸逐渐缩小,解离数量逐渐增多,表现为宏观上冲击性能的提高。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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真空低压渗碳对304与316L奥氏体不锈钢组织和性能的影响 程茹, 田勇, 宋超伟, 王昊杰 金属热处理    2022, 47 (9): 1-5.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.09.001 摘要 （214）      PDF （660KB）（173）    可视化    采用真空低压渗碳技术对304和316L奥氏体不锈钢进行表面强化,利用光学显微镜、扫描电镜、Thermo-Calc热力学软件、X射线衍射仪和显微硬度计等对渗碳层显微组织、相组成及硬度分布进行分析表征,计算了奥氏体不锈钢渗碳层中不同衍射峰的偏移量及渗碳前后晶格常数的变化量。结合钼对奥氏体不锈钢渗碳过程的影响,对比研究了304和316L奥氏体不锈钢渗碳后,在渗碳层深度、表面硬度及碳化物的析出规律等方面的差异。结果表明,经750 ℃真空渗碳2.6 h后,304和316L奥氏体不锈钢晶格常数分别增加了1.33%和1.14%,形成了由膨胀奥氏体和Cr23C6组成的渗碳层,Cr23C6在渗碳层中主要以条状沿膨胀奥氏体晶界析出,表面硬度较基体硬度均提升了两倍以上。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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固溶处理对K447A高温合金碳化物组织的影响 吴文津, 李相辉, 李雪辰, 陈晶阳, 汤鑫 金属热处理    2022, 47 (6): 89-92.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.06.016 摘要 （180）      PDF （2512KB）（18）    可视化    利用场发射扫描电镜分析了K447A合金在不同固溶+相同时效处理下碳化物的组织及析出行为。结果表明,铸态K447A合金中初生碳化物为MC型,呈块状、骨架状和汉字状,分布于枝晶间和晶界上;热处理后初生MC碳化物呈破碎状,表面形成一层γ'相包覆层,在热处理过程中,初生MC碳化物的成分发生变化,TaC、TiC、WC等初生碳化物发生了分解,HfC受影响程度最小;热处理后初生MC碳化物附近的枝晶间和残余共晶区域析出大量以HfC为主的细小弥散分布的颗粒状二次MC碳化物,1185 ℃固溶2 h+870 ℃时效20 h时,二次MC析出量最多。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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高性能轴承钢的比较分析 李雄, 林发驹, 杜思敏, 吴铖川 金属热处理    2021, 46 (6): 14-20.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.06.003 摘要 （178）      PDF （614KB）（118）    可视化    对多种高性能轴承钢进行了比较分析。渗碳轴承钢比整体淬硬钢强度低,但塑性和韧性要高,现行钢种中仅CSS-42L、M62钢的硬度达到68 HRC,意味着有更大的动态承载能力。高Cr型的Cr-Mo-V(Co)系轴承钢有较好的热硬度,其中CSS-42L、M62钢500 ℃时的热硬度超过58 HRC。P675、Ferrium C61、M50NiL等钢的渗层硬度分布比较合理,虽然CSS-42L钢有很高的表面硬度,但其渗层存在硬度“凹区”,限制了高载荷条件下的使用。耐蚀性是影响轴承寿命的最重要指标,耐蚀性较好的有Cronidur 30和Pyrowear 675(P675)钢,CSS-42L钢和M50NiL钢耐蚀性较差。除CSS-42L钢外,350 ℃以上使用的轴承钢残留奥氏体体积分数少于10%;CSS-42L钢残留奥氏体量太多,高温下使用时在温度和载荷的作用下奥氏体发生转变,会影响尺寸稳定性,限制了它在宇航领域的使用;目前可供在500 ℃使用的轴承钢有粉末型高速钢M62和ASP2060。渗碳/渗氮可使钢表面产生残余压应力,有利于提高疲劳寿命,P675、M50NiL钢的亚表层压应力大于CSS-42L钢。虽然球-杆试验机测试的疲劳寿命CSS-42L钢约是Pyrowear 675钢的两倍,但在轴承的高载荷加速试验中润滑不足时Pyrowear 675钢的疲劳寿命高于CSS-42L钢。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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316LN奥氏体不锈钢的高温流变行为与本构模型 朱晓宁, 潘晴, 李毅波, 姜雪鹏 金属热处理    2021, 46 (11): 9-16.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.11.002 摘要 （174）      PDF （555KB）（49）    可视化    利用Gleeble-3500热模拟试验机对锻造态316LN不锈钢进行了等温热压缩试验,研究了应变速率为0.001～1 s-1、变形温度为1223～1523 K、压缩变形量为65%条件下材料的高温流变行为,建立了流变应力本构模型,并将其应用于Deform-3D软件平台,通过导入新材料数据,考虑界面摩擦等尺寸仿真了热模拟试验结果。结果表明:相同应变速率下,随着变形温度升高,316LN奥氏体不锈钢的压缩应力逐渐减小;相同变形温度下,随着应变速率增加,材料的压缩应力逐渐增大;且在真应力-真应变曲线中,随应变量增大,压应力在后期逐渐达到一个稳定值;考虑界面摩擦因数,并利用Arrhenius本构模型进行变形模拟仿真说明了本构方程和仿真模型的有效性和可靠性,可为316LN不锈钢材料的工程应用提供研究基础和理论依据。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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B-Ce复合微合金化对S31254超级奥氏体不锈钢组织和力学性能的影响 王舒镜, 王同浩, 王剑, 李玉平, 韩培德 金属热处理    2022, 47 (2): 14-19.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.02.003 摘要 （173）      PDF （559KB）（25）    可视化    采用扫描电镜、拉伸试验等方法研究了B-Ce复合微合金化后S31254超级奥氏体不锈钢的组织和力学性能。结果表明,B、B-Ce 复合微合金化有利于抑制σ相的析出,改善σ相的析出形态,相同固溶工艺条件下,B-Ce复合微合金化后的试样更有利于σ相的完全回溶;相同时效工艺条件下,B-Ce复合微合金化抑制σ相析出的作用更明显。B及B-Ce复合微合金化后的试验钢拉伸断口处的韧窝更大更深,材料的伸长率也显著增加,说明微合金化有利于进一步提高S31254钢的韧性。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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固溶温度对2507双相不锈钢力学性能及耐蚀性的影响 谷国超, 李瑞芬, 辛振民, 相立新, 许文花, 吕宇鹏 金属热处理    2022, 47 (6): 1-6.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.06.001 摘要 （172）      PDF （3745KB）（320）    可视化    利用光学显微镜、扫描电镜、XRD、拉伸试验机和电化学综合测试仪等研究了不同固溶温度对2507超级双相不锈钢组织、力学性能和耐蚀性的影响。采用Thermo-Calc热力学软件计算了2507双相不锈钢的热力学平衡相图,并与测试结果进行了对比。研究结果表明,经1050 ℃及以上温度固溶后,σ相溶解;随着固溶温度的升高,铁素体相含量增加,奥氏体相含量降低,α/γ相体积分数比增加;1050~1100 ℃固溶30 min并水冷时,双相不锈钢具有较好的综合力学性能,屈服强度、抗拉强度和伸长率分别大于600 MPa、840 MPa和35%。1050 ℃固溶30 min时,双相钢可获得较好的耐蚀性能。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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309SMOD奥氏体耐热不锈钢的高温氧化行为 孟重重, 杨小容, 张华煜, 张威, 陈慧琴 金属热处理    2021, 46 (11): 24-28.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.11.004 摘要 （171）      PDF （556KB）（33）    可视化    采用增重法分析了309SMOD奥氏体不锈钢板材在不同温度下的氧化行为,获得了该钢高温氧化的抛物线动力学曲线,利用SEM、EDS及XRD对氧化物的形貌和物相进行了分析。结果表明,800 ℃氧化物形貌为板状和块状,900 ℃、1000 ℃的氧化物主要为尖晶石颗粒。309SMOD奥氏体不锈钢表面由于高温氧化生成具有3层结构的混合氧化物膜,最外层结构为MnCr2O4和FeCr2O4,次外层结构的氧化物为Cr2O3,最内层结构的氧化物为SiO2,这种结构的氧化膜使得309SMOD奥氏体不锈钢具有良好的抗高温氧化性能。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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热作模具用H13和Dievar钢的热疲劳性能 吴方俊, 邓小云, 揭晓华, 郑开宏, 骆智超 金属热处理    2022, 47 (3): 165-172.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.03.032 摘要 （170）      PDF （617KB）（23）    可视化    对比研究了回火温度对热作模具用H13和Dievar钢热疲劳性能的影响。H13和Dievar钢经过520、580和640 ℃回火处理后,采用自主搭建的Uddeholm自约束疲劳试验装置分别对试样进行1000次热疲劳试验,并用热疲劳损伤因子对热疲劳损伤过程进行定量描述。结果表明,在相同回火温度下,Dievar钢具有较低的硬度和较高的冲击性能,抗疲劳性能优于H13钢。H13和Dievar钢在580 ℃ 回火处理后,碳化物尺寸分别约为10.1 μm和6.3 μm,H13钢碳化物含量高且尺寸大,导致韧性和抗热疲劳性能降低。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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AlCoCrFeMnZr近共晶高熵合金的组织形貌及耐磨性 王志新, 杨成, 马明星, 王博臻, 董晨, 李尚之, 侯润森 金属热处理    2023, 48 (1): 1-5.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2023.01.001 摘要 （169）      PDF （695KB）（144）    可视化    采用真空熔炼法制备出了AlCoCrFeMnZr近共晶高熵合金,通过XRD、SEM、显微硬度计和摩擦磨损试验机测试了AlCoCrFeMnZr合金的晶体结构、组织形貌、硬度以及耐磨性能。结果表明,AlCoCrFeMnZr合金的物相结构为BCC和HCP双相结构,组织由初生相和细密的片状共晶组织组成。初生相由富Cr、Fe、Zr的HCP相组成,以树枝晶方式生长,片状共晶组织中枝晶区域(α相)主要分布Co、Cr、Fe,晶间(β相)主要分布Al和Zr,符合高熵合金组织及元素分布规律。磨损方式由粘着磨损和磨粒磨损转变为氧化磨损,摩擦因数出现先增加后减少的趋势,平均摩擦因数为0.5432,显微硬度为768.8 HV0.5,具有优良的硬度和耐磨性。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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高硬度20Cr13钢的耐磨性 王帆, 穆磊, 葛荣凡, 李方忠, 李云银 金属热处理    2021, 46 (10): 218-220.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.10.039 摘要 （168）      PDF （645KB）（25）    可视化    对20Cr13不锈钢进行了不同温度的淬火回火处理以获得不同的硬度,进而研究了不同硬度下20Cr13不锈钢的摩擦磨损性能。结果表明:回火温度≥580 ℃时,20Cr13不锈钢的硬度<40 HRC,材料摩擦系数K与材料硬度h趋势一致,耐磨性差;回火温度≤550 ℃时,硬度>40 HRC,材料摩擦系数K与材料硬度h趋势背离,趋于常值,磨损体积V不受硬度h影响,耐磨性高。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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原始组织和退火工艺对高碳精冲钢SK85球化效果的影响 刘坚锋, 喻建林, 葛启录, 仇圣桃, 唐小勇 金属热处理    2021, 46 (6): 36-40.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.06.008 摘要 （166）      PDF （612KB）（31）    可视化    针对终端市场提出高碳精冲钢SK85球化率控制在90%以上的质量需求,开展了试验检测分析,找出了影响SK85球化效果的重要因素。结果表明:原始组织和球化退火工艺均是影响球化效果的重要因素,热轧采用低温卷取,退火前原始组织片层间距更短,组织更细小,球化倾向性更好;当球化温度在Ac1~Ac3之间,碳原子充分扩散,片状渗碳体溶解成粒状,球化效果最佳。通过分析获得了高碳精冲钢SK85合适的工艺参数,保证了工业生产线上试用所得球化率在90%以上,精冲性能良好,得到用户认可。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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回火温度对颗粒增强型低合金耐磨钢组织和性能的影响 黄龙, 邓想涛, 王昭东 金属热处理    2022, 47 (3): 1-6.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.03.001 摘要 （166）      PDF （670KB）（96）    可视化    研究了不同回火温度下颗粒强化型低合金耐磨钢的微观组织、力学性能和耐磨性能,确定了最佳的回火工艺。结果表明,轧制态颗粒强化型低合金耐磨钢中均匀弥散分布着大量微米级和纳米级TiC析出。回火温度升高,基体中ε-碳化物增多,试验钢的屈服强度整体上先升高后降低,抗拉强度、硬度和冲击吸收能量逐渐降低,伸长率逐渐升高,在200 ℃低温回火时,试验钢表现出最优的综合力学性能,同时表现出最佳的三体磨料磨损性能。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价