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新型铁镍基高温合金的700 ℃蠕变性能及组织演变 焦春晖, 潘艳君, 李生志, 白笃, 李备, 邓阁, 贾晓帅 金属热处理    2025, 50 (2): 1-7.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2025.02.001 摘要 （90）      PDF （3505KB）（73）    可视化    以超超临界火力发电机组用新型铁镍基高温合金为研究对象,在700 ℃开展不同应力(250、200 MPa)下的恒载蠕变试验,对其服役极限及服役寿命进行预判,并对蠕变过程组织演变进行分析。结果表明,在700 ℃/250 MPa与700 ℃/200 MPa两种蠕变条件下,试验合金的蠕变寿命分别为2378 h和12 716 h,结合Larson-Miller方程外推出该合金在700 ℃分别蠕变100 000 h和260 000 h时,可承受的载荷约为152 MPa和134 MPa,完全满足服役要求(应力35 MPa、蠕变寿命100 000 h)。组织表征发现,700 ℃/250 MPa试样组织中分布有高密度位错,而700 ℃/200 MPa试样中的位错分布较少;晶粒内部尺寸较大的MC碳化物主要为块状或棒状,在更高的应力状态下,MC碳化物的长大速度更快;晶界处尺寸较小的M23C6碳化物主要以链状形式析出,随蠕变时间的增加,M23C6碳化物的宽度增加;晶粒内部的γ′相始终呈球状,蠕变过程中发生粗化,部分晶界处的γ′相异常长大,形成不利于合金高温蠕变性能的PFZs/DCZs。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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变形热处理对Ti45Zr20Nb15V(10-x)Al10Mox难熔高熵合金组织与性能的影响 李正龙, 庞景宇, 汤广全, 程陆凡, 张财伟, 侯星宇, 李文, 张海峰 金属热处理    2024, 49 (7): 47-53.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2024.07.008 摘要 （62）      PDF （5038KB）（106）    可视化    向Ti45Zr20Nb15V10Al10难熔高熵合金基体中添加微量Mo元素,制备Ti45Zr20Nb15V(10-x)Al10Mox(x=0,0.5,1.0)难熔高熵合金,并对其进行变形热处理以改善其应变硬化能力和提高塑性。利用X射线衍射仪、场发射扫描电镜和万能力学试验机等探究了铸态及冷轧变形(变形量80%)后经600 ℃×5 h退火+800 ℃×1 h退火试样的微观结构及力学性能。结果表明,铸态合金为单相BCC结构,添加Mo元素后屈服强度提高,断裂延伸率保持在10%左右。经冷轧退火后,合金为BCC+Al3Zr4双相结构,大量近似球形的纳米级Al3Zr4相在晶界及晶界附近析出,使合金从应变软化转变为应变硬化,合金屈服强度保持在1100 MPa,断裂延伸率明显提升。Mo含量为0.5%时,冷轧退火后的合金断裂延伸率从铸态时的9.9%提升至16.9%,具有优异的强塑性匹配,且密度仅为5.638 g/cm3。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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3.1%Si取向硅钢显微组织和宏观织构演变 刘永珍, 董丽丽, 刘宝志, 张浩, 麻永林 金属热处理    2023, 48 (9): 238-241.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2023.09.040 摘要 （80）      PDF （2289KB）（179）    可视化    采用蔡司显微镜、X射线衍射仪等检测手段分析Si含量为3.1%的取向硅钢在生产各个阶段(一次冷轧、脱碳退火、二次冷轧、高温退火、拉伸平整退火)的组织形貌和宏观织构。结果表明,Si含量为3.1%的普通级取向硅钢显微组织类型为铁素体,经脱碳退火初次再结晶后平均晶粒尺寸为10.23 μm,经高温退火二次再结晶后晶粒尺寸达到2.0 cm,经拉伸平整退火后取向硅钢的平均晶粒尺寸为2.3 cm,且均匀性提高。在脱碳退火阶段完成初次再结晶后的织构类型以γ织构为主,有一部分高斯织构{110}<001>,经高温退火二次再结晶后织构类型以高斯织构{110}<001>为主,经拉伸平整退火后,高斯织构达到最强最锋锐的程度。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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热处理工艺模拟专用材料数据库的设计与实现 张伦凤, 王治涵, 赵俊渝, 安康, 徐骏, 顾剑锋 金属热处理    2023, 48 (9): 247-252.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2023.09.042 摘要 （72）      PDF （3415KB）（212）    可视化    材料参数是热处理工艺模拟中至关重要的数据支撑,但目前国内相关的材料数据库十分缺乏,少数现有数据库存在数据准确性低、完整性差、无法共享等问题,且仅通过化学成分区分材料,无法应对热处理工艺模拟对参数的需求。为此,设计出以化学成分与微观组织为主的数据结构体,自主开发了一款在线的专用材料数据库。该数据库针对热处理工艺模拟所需的材料参数特性,优化设计了数据存储结构。采用B/S架构设计实现了数据共享,同时提高了数据使用便捷性。另外,该数据库通过采用数据挖掘技术,引入了多元线性回归、贝叶斯线性回归、决策树和随机森林4种机器学习算法,建立了一种创新的数据提取机制。可通过对现有数据的应用分析确定有效的数据提取策略,进而获取当前所需的实际数据,初步解决了当前普遍存在的数据缺失问题,有力支撑了热处理工艺模拟的开展。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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20Mn23AlV无磁结构钢热轧板的组织性能及动态再结晶行为 罗晓阳, 程刚虎, 靳科, 周维莲, 侯园园, 唐兴昌 金属热处理    2024, 49 (7): 91-99.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2024.07.014 摘要 （35）      PDF （4985KB）（108）    可视化    通过试验研究了20Mn23AlV无磁结构钢热轧板密度、组织及力学性能,并对其进行了多道次热模拟试验,研究了多道次热模拟前后组织及磁性能变化。因Al元素的加入,无磁钢密度较通用钢密度降低了约0.192 g/cm3。无磁钢热轧板平均抗拉强度为721 MPa,屈服强度为371 MPa,断后伸长率为69.5%,具有良好的强塑性匹配。经过多道次热模拟试验可知,20Mn23AlV无磁结构钢经过60%热压缩变形之后,在950 ℃时会发生动态再结晶行为,奥氏体平均晶粒尺寸从10.24 μm减小到6.08 μm。多道次热模拟前后没有发生相转变,经过磁导率测试,多道次热模拟前后相对磁导率分别为1.001和1.002,满足无磁钢对磁性能要求。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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TC11钛合金热变形行为及微观组织演变 吕学春, 赵文革, 袁明荣, 李恒 金属热处理    2023, 48 (5): 279-282.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2023.05.044 摘要 （96）      PDF （2582KB）（240）    可视化    研究了TC11钛合金在高温下的变形行为以及显微组织变化。结果表明,在变形过程中,合金的流动应力随着变形温度的升高以及应变速率的降低而降低;同时合金的流动应力软化程度随着应变速率的升高而增加。通过真应变为0.6的热加工图分析可知,能量耗散率最高出现在940 ℃,0.001 s-1的条件下,达到0.71;塑性失稳区出现在920～930 ℃、0.9～10 s-1的变形工艺参数范围。TC11钛合金在热变形过程中,应变速率的增加、变形量的增加以及变形温度的升高都有利于促进α相的动态再结晶。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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固溶时效处理对ZL108铝合金冲击性能的影响 谭国寅 金属热处理    2023, 48 (5): 291-293.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2023.05.047 摘要 （46）      PDF （1272KB）（227）    可视化    采用光学显微镜、扫描电镜和冲击试验机研究了固溶时效处理后ZL108铝合金的冲击性能变化。结果表明,铸态组织主要由α固溶体和粗大的共晶硅组织及块状的初晶硅组成。经过固溶时效处理后析出相变得细小且分布均匀,形貌类似短棒状或者珊瑚状,能更好地钉扎位错,有助于材料冲击性能的提升。铸态试样中由元素不平衡分配导致产生了大量的难熔共晶硅和块状初晶硅。经固溶时效处理后析出相粒子在高温作用下不断破碎,大部分已重溶进入基体,残存的析出相粒子尺寸更为细小,能够更好地协调基体形变,将试样的冲击性能提升了6.6倍。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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中国热处理2035发展纲要 金属热处理    2025, 50 (1): 1-5.   摘要 （76）      PDF （1038KB）（81）    可视化    相关文章 | 多维度评价

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Inconel617合金的热变形行为 丁佐军, 任文浩, 张果, 郑越, 何西扣 金属热处理    2025, 50 (2): 8-14.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2025.02.002 摘要 （35）      PDF （3246KB）（31）    可视化    采用Gleeble-3800热模拟试验机,在变形温度为950~1200 ℃、应变速率为0.001~1 s-1的范围内,对Inconel617合金开展了热压缩模拟试验,分析了其在不同变形条件下的热变形行为。结果表明,在变形初期,Inconel617合金表现出明显的加工硬化特征,随应变量继续增加,流变应力增加至峰值后逐渐降低,表现出动态再结晶为主的软化机制。基于双曲正弦函数修正的Arrhenius模型构建了Inconel617合金的热变形本构方程,其热变形激活能Q=418.4 kJ/mol。构建了Inconel617合金的热加工图,并确定了合适的加工区间为:变形温度1080~1170 ℃、应变速率0.012~1 s-1。 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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第四代反应堆用316H不锈钢锻件550 ℃持久性能及组织演变 张智峰, 赵吉庆, 王晓芳, 王云海, 杨钢 金属热处理    2025, 50 (2): 15-22.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2025.02.003 摘要 （28）      PDF （5069KB）（23）    可视化    采用持久试验机测试了316H不锈钢锻件550 ℃下的持久强度,并采用光学电镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和能谱仪(EDS)等,分析了持久断裂试样的断口形貌与微观组织。结果表明,316H不锈钢锻件在550 ℃下具有较高的持久强度,经等温线外推方程计算,10 000 h的断裂应力为314 MPa,远高于ASME设计规范。316H不锈钢锻件持久断口为韧窝断裂与沿晶断裂混合形貌,随着断裂时间延长,沿晶断裂比例逐渐增加,持久裂纹源逐渐由非金属夹杂物转变为晶界第二相。316H钢锻件在550 ℃持久试验过程中表现出较好的组织稳定性,随着应力的降低,断裂时间延长,晶粒尺寸逐渐增大,晶界面积减小,晶界处仅析出少量M23C6以及σ相。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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Mn对低镍双相不锈钢高温力学性能的影响 杨宇恒, 何建国, 宋志刚, 丰涵, 吕杰晟, 吴晓涵, 顾洋, 朱玉亮 金属热处理    2025, 50 (2): 23-28.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2025.02.004 摘要 （20）      PDF （5047KB）（23）    可视化    在900~1300 ℃、1 s-1条件下进行17Cr-2Ni-2Mo-0.2N-xMn(x=2,3,4)双相不锈钢的高温拉伸试验,且在900~1300 ℃、1 s-1条件下对其进行50%、60%、70%变形量的热压缩试验,研究Mn含量对其高温力学性能的影响。结果表明,在900 ℃变形温度下,铁素体发生动态再结晶,奥氏体则只发生部分动态再结晶;在变形温度为1200 ℃时,铁素体以动态回复为主,奥氏体发生动态再结晶。所有试样在高温变形过程中产生了不同程度的动态回复或动态再结晶,在热压缩试验后期均产生了二次硬化现象;在热压缩试验中,Mn含量从2%提高至4%时,17Cr型双相不锈钢在900~1100 ℃温度范围内动态再结晶行为先加剧后放缓,而在1200 ℃及更高的变形温度下,Mn含量对动态再结晶行为影响较小;在1150~1200 ℃下,热拉伸变形抗力随Mn含量增加呈现出先降低后增加的趋势,Mn含量为3%时,不锈钢具有最佳的热加工性能。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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谐波减速器刚轮用材质摩擦磨损性能分析 邵洙浩, 杨大伟, 吴咏锦, 刘钊, 赵亮 金属热处理    2024, 49 (1): 47-52.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2024.01.007 摘要 （54）      PDF （3885KB）（225）    可视化    通过对合金成分、显微组织和耐磨性的定量分析,对比了两种球墨铸铁(QT1和QT2)和40Cr钢的刚轮摩擦磨损性能。结果表明,QT1和QT2基体组织分别为珠光体、针状铁素体和残留奥氏体,两者石墨球尺寸细小且圆整度较高。QT1和QT2球墨铸铁的磨损位置较为集中,起伏波动小,最大磨痕深度分别为3.7 μm和2.6 μm,而40Cr钢多为深浅不一的犁沟,起伏波动大,最大磨痕深度为7.6 μm。与40Cr钢相比,两种球墨铸铁具有良好的耐磨性和更低的摩擦因数,国内谐波减速器企业可采用球墨铸铁作为刚轮材料代替40Cr钢。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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回火参数对G95Cr18马氏体不锈钢显微组织及力学性能的影响 刘永宝, 周丽娜, 刘明, 高翔, 石东丹 金属热处理    2023, 48 (7): 103-110.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2023.07.018 摘要 （59）      PDF （5056KB）（104）    可视化    利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及X射线衍射仪(XRD)研究了回火参数对G95Cr18钢微观组织的影响;同时利用维氏硬度计、电子万能试验机及落锤冲击试验机等研究了不同回火温度及次数对其硬度、拉伸性能及冲击性能的影响。结果表明,随着回火温度的升高,G95Cr18钢残留奥氏体含量呈逐渐减少趋势,由于碳分配效应导致热稳定性增加,回火温度为200 ℃时,残留奥氏体分解量≤3.6%,当回火温度升高至≥400 ℃,残留奥氏体含量可满足＜6%;随着回火温度升高,G95Cr18钢硬度呈现先降低后升高现象,二次硬化温度为400 ℃;随着回火温度的升高,G95Cr18钢的冲击吸收能量呈现先增加后减小的趋势,回火温度为300 ℃时,冲击吸收能量达到最大值,为7.1 J;当回火温度≤300 ℃时,增加回火次数对G95Cr18钢微观组织及强韧性影响不大;当回火温度达500 ℃时,增加回火次数会降低G95Cr18钢的综合性能。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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焊后热处理对P92钢焊接接头组织及力学性能的影响 赵勇桃1,2，张韶慧2，董俊慧1，刘宗昌2 金属热处理    doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.007

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一种无碳化物贝氏体钢的CCT与TTT曲线 杨斯媛, 李爱国, 罗平, 张文良, 李贤君, 张明皓, 安伟骋, 王恺择 金属热处理    2025, 50 (2): 74-80.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2025.02.011 摘要 （15）      PDF （6289KB）（20）    可视化    利用DIL-805A相变仪对无碳化物贝氏体钢开展过冷奥氏体连续冷却转变和等温转变试验,获得了试验钢的CCT曲线和TTT曲线。结果表明,试验钢的奥氏体开始转变温度和终止转变温度分别760 ℃和860 ℃,马氏体开始转变温度约为300 ℃。当冷却速度在0.1~15 ℃/s之间,过冷奥氏体主要转变为贝氏体+马氏体复相组织;冷却速度在15~50 ℃/s之间,过冷奥氏体全部转变为马氏体组织;随着冷却速度增加,试验钢硬度增加,最高可达740 HV0.5。当试验钢进行等温转变时,其贝氏体转变温度范围为300～400 ℃,“鼻尖”温度约为360 ℃。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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时效时间对7175铝合金组织和力学性能的影响 汲庆涛, 孙有政, 杨慧, 赵忠超, 史晓明 金属热处理    2024, 49 (9): 242-246.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2024.09.039 摘要 （57）      PDF （5155KB）（53）    可视化    采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、维氏硬度计和万能拉伸试验机系统研究了7175铝合金在120 ℃时效过程中的微观组织变化和力学行为。结果表明,经固溶和时效处理后,7175铝合金组织为典型纤维状组织,未产生明显再结晶,晶粒形貌和第二相在时效过程中无明显差异。随着时效时间的延长,晶界处的析出相尺寸逐渐变大,晶内析出相粒径变大,平均粒径由5.87 nm变为8.38 nm。7175铝合金在120 ℃时效时,硬度在16 h达到峰值,峰值硬度为196.5 HV,16 h时晶内析出相数量多、细小、分布均匀,有效提高了合金的硬度。同时,合金在10~16 h时效时,合金的屈服强度迅速增大,从471 MPa迅速增长到490 MPa,时效时间大于16 h后,屈服强度变化趋近于平缓。 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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加热时间对60Cr13不锈钢刀具表面氧化和脱碳的影响 纪显彬, 潘吉祥, 李照国, 魏海霞, 钱张信 金属热处理    2025, 50 (1): 31-35.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2025.01.004 摘要 （57）      PDF （3078KB）（33）    可视化    研究了在1050 ℃下,不同加热时间(20、40 min)对60Cr13不锈钢刀具表面氧化和脱碳的影响。结果表明,在1050 ℃加热温度下,较长的保温时间导致60Cr13不锈钢刀具表面出现严重的内部氧化和晶界氧化,氧化层厚度达到15~17 μm。此外,延长保温时间,在高温环境下,氧化反应随之加剧,一方面,氧气不断向钢材内部扩散;另一方面,钢材中的碳元素则向外迁移。由于碳原子的扩散速率超过了氧化速率,加剧了表面脱碳过程,降低了表层的碳含量,从而导致60Cr13不锈钢刀具表面硬度降低。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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高强耐蚀铁基中熵合金的组织与性能 代春朵, 李江文, 郭呈宇, 张勇, 孙美慧, 李天怡, 巩俐, 潘悦 金属热处理    2025, 50 (1): 12-21.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2025.01.002 摘要 （68）      PDF （4511KB）（40）    可视化    利用Python语言编辑Thermal-Calc指令进行合金相组成的高效计算,依据设计原则获得两种L21析出相比例大于15%的铁基中熵合金。采用大变形冷轧结合中温时效工艺进行组织调控以获得优异的强塑性匹配。结果表明,1号合金抗拉强度及伸长率分别为1592 MPa、17.50%,2号合金抗拉强度及伸长率分别为1682 MPa、13.50%。与此同时,两种合金在3.5wt%NaCl溶液中都形成了稳定的钝化膜,点蚀电位接近0 V(vs SCE),具有良好耐蚀性。两种合金基体相主要为FCC固溶体,并有少量的BCC相,大变形冷轧配合中温时效使得合金具有未完全回复的细小晶粒组织,伴有多相多尺度析出相形成,与FCC基体形成软硬相配合,提高合金的强塑性。析出强化、位错强化及细晶强化共同作用提高合金强度。合金的高塑性是由于中温时效缓解应力集中,FCC基体的良好塑性可以有效减缓裂纹形成及裂纹扩展,加之Heusler_L21相与基体的低错配度也能减缓相界微裂纹的形成,使得两种中熵合金保持高塑性。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价