金属热处理

高玉魁, 赵振业

2014, 39(4): 1-6. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.04.001

摘要 ( 639 )

PDF (283KB) ( 508 )

本文从齿轮的失效形式来讲述表面完整性制造的重要性和必要性，并论述了国内外齿轮表面完整性制造的现状与抗疲劳制造未来发展趋势，指出齿轮的表面完整性制造技术是提升我国齿轮行业竞争力的关键途径和产品升级的核心技术，更是齿轮制造从大到强必须克服的瓶颈。抗疲劳制造技术是在表面完整性制造基础上为得到更佳的齿轮抗疲劳性能而发展的新技术。发展齿轮的表面完整性制造与抗疲劳造技术需要政、产、学、研、用的密切配合共同克服技术难题和瓶颈问题，以推动我国长寿命高端齿轮产品的研制和应用。

渗层重熔工艺研究进展

马壮, 陶莹, 周鹏, 李智超

2014, 39(4): 7-10. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.04.002

摘要 ( 359 )

PDF (174KB) ( 360 )

学热处理渗层多呈齿状结构，并存在裂纹和孔洞等缺陷，极大地缩短了工件的使用寿命。重熔处理可以改善渗层的内在质量和与基体间的结合状态，提高渗层的使用性能。本文介绍了渗层重熔工艺及其特点，综述了渗硼、碳氮共渗、渗铝和渗稀土重熔处理工艺的研究现状，着重分析了重熔后渗层组织和性能的变化，并展望了渗层重熔工艺的应用前景。

热解碳涂层对C_f/Al复合材料热膨胀性能的影响

周元彪, 郭领军, 齐乐华, 马玉钦, 郑武强

2014, 39(4): 11-15. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.04.003

摘要 ( 361 )

PDF (166KB) ( 238 )

采用真空挤压吸渗工艺制备了不同厚度热解碳（PyC）涂层的碳纤维增强铝基（C_f/Al）复合材料，研究了热解碳涂层对C_f/Al复合材料热膨胀性能的影响。结果表明，热解碳涂层均匀而致密，可有效地保护碳纤维；对C_f/Al复合材料的热膨胀性能进行测试表明，与碳纤维表面无涂层的C_f/Al复合材料相比，当热解碳涂层的厚度约为70 nm时，碳纤维表面具有热解碳涂层的C_f/Al复合材料的热膨胀系数减小了24%；在一定的厚度范围内（70~250 nm），随着热解碳涂层厚度的增加，碳纤维表面具有热解碳涂层的C_f/Al复合材料界面结合强度和滑移阻力逐渐减小，热膨胀系数逐渐增大。

重复固溶处理对超低温用铸造马氏体时效不锈钢性能的影响

苏文文, 杨卓越, 丁雅丽

2014, 39(4): 15-18. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.04.004

摘要 ( 407 )

PDF (145KB) ( 494 )

研究了再结晶温度以下两次固溶处理对超低温用Cr-Ni-Co-Mo马氏体时效不锈钢强度和超低温冲击韧性的影响。结果表明：750 ℃两次固溶处理过程中重复α′→γ相变及其逆相变，最终提高马氏体内的缺陷密度，从而增强马氏体的时效强化效应；两次固溶处理残留更多高密度缺陷的残留奥氏体，最终时效的马氏体与硬态残留奥氏体组织进一步提高了材料的强韧性。

Ti微合金钢中纳米尺寸碳化物的析出强化

汪小培, 赵爱民, 赵征志, 黄耀, 李亮

2014, 39(4): 19-22. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.04.005

摘要 ( 325 )

PDF (150KB) ( 276 )

在不同温度下对Ti微合金钢进行等温卷取，利用扫描电镜、透射电镜和能谱仪分析等方法对钢的组织结构和析出物的形貌分布进行观察分析。结果表明，随着卷取温度的降低，Ti微合金钢的屈服强度和抗拉强度升高，而断后伸长率随之降低；细晶强化和析出强化对钢的屈服强度的贡献最大，在600 ℃卷取等温1 h时，析出强化对总的屈服强度的增量超过200 MPa；铁素体基体存在大量纳米尺寸的TiC析出颗粒，这种纳米碳化物是析出强化的主要原因。

Cr对低碳钢显微组织和奥氏体-铁素体转变温度的影响

李辉成, 陈淑英, 岳旭东, 杨鸿铭

2014, 39(4): 22-25. doi:10.13251j.issn.0254-6051.2014.04.006

摘要 ( 365 )

PDF (151KB) ( 290 )

采用热膨胀仪、金相显微镜、扫描电镜研究Cr对低碳钢显微组织和奥氏体向铁素体转变温度的影响。结果表明，随着Cr含量由0.37%提高到1.8%，铁素体晶粒得到明显细化，平均尺寸由45 μm减少到15 μm，同时块状铁素体数量减少，针状或条状铁素体数量增加，并且转变初始温度升高了32.3℃，转变区间增大了33.6℃，转变终止温度基本不变。

预氧化对第三代汽车钢热浸镀锌的影响

冯士杰, 江社明, 李远鹏, 黎振华, 袁训华, 张启富

2014, 39(4): 26-30. doi:10.13251j.issn.0254-6051.2014.04.007

摘要 ( 315 )

PDF (160KB) ( 347 )

研究了预氧化对第三代汽车钢表面氧化状态及镀层界面的影响。用Wagner理论和Grabke H. J.发展的内外氧化模型分析了预氧化对第三代汽车钢氧化行为的影响。结果表明：预氧化可明显改善第三代汽车钢的表面氧化状态以及界面相的生长状况。经预氧化后的钢板表面氧化物颗粒比未经预氧化退火的钢板表面氧化物颗粒少很多。不同退火条件退火后钢基体表面氧化物经XPS分析都为MnO, MnO₂和Cr₂O₃，表明预氧化对第三代汽车钢表面氧化物种类无影响。未经预氧化的热浸镀锌板镀层界面抑制层颗粒生长不充分，未形成连续的抑制层，而经预氧化的热浸镀锌板界面抑制层颗粒相互之间衔接紧密，几乎都组成了连续且致密的抑制层。

热镀锌铝镁镀层钢的组织和腐蚀特性

林源, 袁训华, 岳崇锋, 江社明, 黎振华, 张启富

2014, 39(4): 31-36. doi:10.13251j.issn.0254-6051.2014.04.008

摘要 ( 433 )

PDF (162KB) ( 348 )

采用SEM、XRD、电化学方法和中性盐雾试验对成分不同的热镀Zn-Al-Mg镀层与GL镀层的组织和腐蚀特性进行了对比研究。结果表明：添加Mg后镀层主要由纯Zn相、Zn-MgZn₂二元共晶相和Zn-Al-MgZn₂三元共晶相组成，镀层截面由枝晶状组织和合金层组成，枝晶状组织分布于镀层的整个截面上；电化学试验时镀层的电流密度较低，说明镀层中铝、镁及MgZn₂相的存在可以在镀层表面形成稳定的化合物，降低锌的溶解速度，避免腐蚀的发生；共晶相可以使Mg元素在镀层中均匀分布，促使致密的碱式碳酸锌等腐蚀产物的生成，从而抑制阴极反应，增强热镀Zn-Al-Mg镀层的耐蚀性。

国产55钢与日本S55C钢丝杠光杆的表面感应加热淬火工艺质量分析

闫野, 王倩, 李波, 李保民, 董庆信, 李木森

2014, 39(4): 37-40. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.04.009

摘要 ( 492 )

PDF (166KB) ( 301 )

分别采用双匝感应器和倾斜30°单匝感应器的表面感应加热淬火工艺处理了国产55钢与日本S55C钢丝杠光杆，并对处理后的丝杠光杆进行了显微组织分析和硬度测试。结果表明，日本S55C钢组织中的带状偏析较国产55钢明显；经双匝感应器处理的国产55钢与日本S55C钢的淬硬层深度基本一致；而经倾斜30°单匝感应器处理的国产55钢的淬硬层较深、硬度较高。因此，可以采用国产55钢替代日本S55C钢制作f40 mm以下小规格的滚珠丝杠。

Fe-Cr-Al合金纤维载体上的致密Al₂O₃薄膜

李广忠, 李纲, 汤慧萍, 张文彦, 王建忠, 马军

2014, 39(4): 41-44. doi:10.13251j.issn.0254-6051.2014.04.010

摘要 ( 323 )

PDF (175KB) ( 278 )

用SEM、EDS及XRD研究了Al₂O₃或TiO₂修饰对Fe-Cr-Al合金纤维载体表面形成致密α-Al₂O₃膜的影响因素，并分析了致密α-Al₂O₃膜的形成机理。结果表明，在900～1000 ℃范围内，当Fe-Cr-Al合金纤维经过含Al₂O₃的溶胶处理后，形成十分致密α-Al₂O₃膜；经含TiO₂的溶胶处理后，有利于在Fe-Cr-Al合金纤维载体表面形成稳定、均匀的α-Al₂O₃膜。α-Al₂O₃膜具有优异的耐高温、抗氧化特点，可有效提高Fe-Cr-Al合金纤维载体的使用性能。

加热温度对W470高硅钢连铸坯氧化铁皮的影响

丁美良, 丁波, 关建辉

2014, 39(4): 45-48. doi:10.13251j.issn.0254-6051.2014.04.011

摘要 ( 353 )

PDF (157KB) ( 185 )

采用SEM、EDS和XRD对不同加热温度下W470连铸坯氧化铁皮的微观形貌及相结构进行研究。结果表明，W470氧化铁皮难以除去的原因是氧化铁皮熔化，液相包裹着FeO，凝固时发生共晶反应，生成FeO/Fe₂SiO₄共晶混合物，并深嵌入基体。降低加热炉的加热温度，使连铸坯全程在FeO/Fe₂SiO₄共晶混合物熔点(1177 ℃)以下加热，可降低氧化铁皮与基体的结合力，能够有效解决W470除鳞困难问题。

X100管线钢的CCT曲线

刘守显, 靳芳芳, 李钧正

2014, 39(4): 49-52. doi:10.13251j.issn.0254-6051.2014.04.012

摘要 ( 318 )

PDF (153KB) ( 252 )

用Gleeble-3500热/力模拟试验机对X100管线钢进行热模拟试验，研究X100管线钢经轧制变形后连续冷却过程中的相变规律，采用膨胀法和金相法建立动态CCT曲线。结果表明：随着冷却速率的增大，X100管线钢的组织由铁素体逐步转变为贝氏体组织；硬度呈上升趋势。

汽车发动机用AZ91镁合金的腐蚀行为

黄坚

2014, 39(4): 52-55. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.04.013

摘要 ( 358 )

PDF (173KB) ( 472 )

采用腐蚀失重试验、极化曲线法和扫描电镜研究了AZ91镁合金在不同成分的汽车发动机冷却液中的腐蚀速率，Tafel曲线和腐蚀形貌，分析了不同发动机冷却液对镁合金耐腐蚀性能的影响。结果表明，组分为55%乙二醇+无机盐添加剂+有机羧酸的冷却液抑制AZ91镁合金腐蚀的效果最佳。

冷连轧带钢焊接接头的显微组织与性能

董瑞, 赵爱民, 李振, 程俊业, 赵复庆, 丁然

2014, 39(4): 56-59. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.04.014

摘要 ( 344 )

PDF (169KB) ( 268 )

采用扫描电子显微镜、维氏显微硬度计及成形机分析表征了冷连轧带钢焊接接头从焊缝到热影响区的显微组织与力学性能。结果表明，冷连轧带钢焊接接头的显微组织由粒状贝氏体、板条贝氏体及少量的马氏体-奥氏体组元组成，在临界粗晶区还出现大量多边形铁素体；显微硬度值在焊缝区域最高，在热影响区出现波动，在临界粗晶区明显下降并逐渐接近母材硬度；经杯突测试后发现裂纹源于临界粗晶区，经少量塑性变形后呈韧性断裂。

宽幅AZ31B镁合金薄板的组织和性能

黄张洪, 党鹏, 付文杰, 吴晓东, 廖强, 巨建辉

2014, 39(4): 60-62. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.04.015

摘要 ( 381 )

PDF (180KB) ( 252 )

研究了轧制成形宽幅AZ31B镁合金薄板(宽度＞1200 mm)的组织和性能以及退火对其组织和性能的影响。结果表明，两种规格薄板加工态组织中既有细小的动态再结晶晶粒，又有粗大的晶粒和孪晶。随着退火温度的升高，板材的抗拉强度和屈服强度逐渐减小，伸长率提高。

焊接工艺对超细晶钢SS400焊接接头组织及硬度的影响

白庆伟, 麻永林, 邢淑清, 陈重毅, 陆恒昌

2014, 39(4): 63-68. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.04.016

摘要 ( 535 )

PDF (176KB) ( 375 )

研究了不同焊接工艺对SS400钢X形坡口焊后不同区域显微组织与显微硬度的影响。结果表明，当采用酸性焊条热输入小于20 kJ/cm进行焊接时，熔合区大量铁素体、下贝氏体与母材原奥氏体相互交织，母材与焊缝金属连接性较好，但焊缝针状铁素体粗化且过热区出现大量上贝氏体。采用碱性焊条热输入为30 kJ/cm焊接时，焊缝内形成均匀细小的铁素体和无碳粒状贝氏体组织，焊后性能相对较好。此外，X形坡口第2道焊的焊接热作用对首道焊的高硬度组织有明显改善。

低温轧制温度对GCr15轴承钢组织的影响

晁月林, 邓素怀, 王丽萍, 郑福印

2014, 39(4): 68-71. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.04.017

摘要 ( 383 )

PDF (171KB) ( 319 )

采用GLEEBLE1500热模拟试验机、金相显微镜、扫描电镜研究了低温轧制时变形温度对GCr15轴承钢组织的影响规律。结果表明，700 ℃、750 ℃变形时网状碳化物形貌为断续状，珠光体团尺寸较小、片层间距较小，有利于缩短球化退火时间和碳化物的溶解；800 ℃、850 ℃变形时网状碳化物为半断续状，珠光体团较为均匀、片层较细，有利于退火过程中的碳化物溶解；900 ℃变形时网状碳化物为全连续状，珠光体团均匀，但尺寸较大，需要快速冷却以抑制碳化物的析出。

回火温度对不同冷速Q690钢组织及力学性能的影响

王冬雪, 蔡庆伍

2014, 39(4): 72-75. doi:10.13251j.issn.0254-6051.2014.04.018

摘要 ( 499 )

PDF (166KB) ( 210 )

利用扫描电镜和拉伸、冲击试验研究了回火温度对不同冷速Q690钢的力学性能及组织的影响。结果表明，试验钢淬火态组织主要为板条贝氏体，经不同温度回火后，组织为板条贝氏体、粒状贝氏体、多边形铁素体的混合组织，不同回火温度下各组织所占比例不同；随着回火温度的升高，Q690钢的屈服强度趋于稳定，抗拉强度呈下降趋势，伸长率总体呈上升趋势；在500 ℃回火时，组织性能最优，与低冷速相比，高冷速钢强度较高，伸长率及冲击吸收能量较低。

过时效处理对冷轧超高强马氏体钢板组织与性能的影响

孟庆格, 李俊, 徐德超

2014, 39(4): 76-80. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.04.019

摘要 ( 335 )

PDF (163KB) ( 280 )

对冷轧1100 MPa和1500 MPa级超高强马氏体钢板进行了不同温度（200～400 ℃）和时间（120～360 s）的过时效处理，采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和拉伸试验机等手段分析了过时效处理对马氏体钢板组织与性能的影响。结果表明，随着过时效温度的升高和时间的延长，抗拉强度下降，断后伸长率逐渐升高；屈服强度在250 ℃时先升高，250～300 ℃相对稳定，而后呈逐渐降低趋势。对两种以马氏体相为主的超高强钢经250 ℃´240 s过时效处理后，均可得到强塑性结合良好的综合性能，当过时效温度高于300 ℃，保温时间为360 s时，马氏体大量分解，抗拉强度和屈服强度显著下降。

铌对冷轧带钢退火再结晶组织和屈服强度的影响

丁志龙, 斯松华

2014, 39(4): 81-84. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.04.020

摘要 ( 337 )

PDF (164KB) ( 226 )

利用Gleeble3500热模拟试验机模拟了3种不同铌含量冷轧带钢在不同温度条件下的退火过程。通过对比分析显微组织和屈服强度，研究铌含量对冷轧带钢再结晶行为的影响。结果表明：随着退火温度的升高，不同铌含量冷轧带钢均发生回复、再结晶和长大，在不同温度下回复和再结晶行为主导因素不同；随着铌含量的增加，冷轧带钢退火再结晶温度提高80~120 ℃。

淬火工艺对BR1500HS超高强度硼钢板组织与性能的影响

王梦寒, 王彦丽, 咸国才

2014, 39(4): 84-87. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.04.021

摘要 ( 428 )

PDF (166KB) ( 276 )

研究了淬火加热温度和保温时间对BR1500HS超高强度硼钢板的抗拉强度、硬度等力学性能和显微组织的影响。结果表明，随着淬火温度的升高，抗拉强度和硬度逐渐增加，当保温时间大于8 min时，淬火温度越高，组织越粗大，试验钢的抗拉强度和硬度降低。试验钢合理的淬火工艺为：淬火温度900~950 ℃、保温时间4~8 min，在此工艺下淬火的BR1500HS超高强度硼钢板马氏体转变完全，具有较好的综合力学性能。

GH4169高温合金焊接接头的组织与性能

余凌锋, 梁宇, 周磊

2014, 39(4): 88-91. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.04.022

摘要 ( 423 )

PDF (172KB) ( 368 )

对GH4169镍基高温合金型材对焊接头的显微组织与力学性能进行了研究，分析了顶锻力对焊接接头组织的影响。结果表明，GH4169高温合金的焊接接头主要由焊缝区、完全再结晶区、不完全再结晶区和未再结晶区组成，各个区域硬度具有明显差异；焊接温度场与顶锻参数之间的配合决定了焊接接头的显微组织；无顶锻焊接由于塑性变形不足，裂纹易在组织粗大的热影响区内萌生与扩展，导致焊接接头力学性能恶化。

焊接电流对2A12铝合金接头组织及性能的影响

孟媛媛, 任瑞晨, 张乾伟, 秦海峰, 孟亚雯

2014, 39(4): 92-94. doi:10.13251j.issn.0254-6051.2014.04.023

摘要 ( 359 )

PDF (186KB) ( 204 )

通过组织观察、拉伸试验和硬度试验，研究了焊接电流对2A12铝合金焊接接头显微组织及力学性能的影响。结果表明，随焊接电流的增加，焊缝显微组织均为α-Al固溶体加S析出相，且焊接接头抗拉强度先增大后减小，焊缝区硬度最低，接头断裂均发生在焊缝区。焊接电流为45 A时，焊接接头性能最好。

风冷冷速对70钢钢丝组织与力学性能的影响

李欣, 梁益龙, 梁宇, 魏泽民

2014, 39(4): 95-97. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.04.024

摘要 ( 346 )

PDF (180KB) ( 305 )

研究了不同风冷速率对70钢钢丝显微组织与力学性能的影响。结果表明，随着冷却速度的增大，钢丝的抗拉强度和断面收缩率增大，这是由于冷速增大时，珠光体的片层间距和团块尺寸均减小。而断后伸长率受组织均匀性的影响，组织的均匀性越好，其对应的断后伸长率越高。钢丝在860 ℃奥氏体化、250 ℃/s速率冷却后，其抗拉强度与断后伸长率均超过铅浴处理的钢丝。

Fe-40Ni-Ti合金的组织及力学性能

张晓娟, 张丽桃, 苑少强,李敬

2014, 39(4): 98-100. doi:10.13251j.issn.0254-6051.2014.04.025

摘要 ( 327 )

PDF (178KB) ( 273 )

利用金相观察、硬度测量、热模拟技术及透射电子显微术(TEM)，研究了Fe-40Ni-Ti合金的组织及力学性能。结果表明：Fe-40Ni-Ti合金在室温下仍然是面心立方结构，晶粒中有少量孪晶组织。锻造后试样中有两类析出：一类是在光镜下可直接观察到的1 μm以上合金凝固过程中形成的TiN颗粒，另一类是在TEM电镜下发现的轧制应变诱导析出，尺寸在20 nm以下的TiN颗粒。合金在不同温度保温后冷却到室温的硬度变化不明显。在850 ℃变形后保温过程中，合金发生应变诱导析出现象。

加热时间对高频感应熔覆镍基合金涂层耐腐蚀性能的影响

周新星，林晨，刘方强

2014, 39(4): 101-103. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.04.026

摘要 ( 362 )

PDF (179KB) ( 383 )

研究了不同加热时间对高频感应熔覆Ni45B镍基合金涂层组织和耐腐蚀性能的影响。结果表明，用高频感应熔覆的方法得到的合金涂层无裂纹存在，且加热时间较长的合金涂层组织更加均匀；在高温条件下，随着加热时间的延长，涂层和基体之间元素的扩散加剧，使得涂层中Fe元素含量增加，而Ni、Cr元素的含量相对减少；由于合金粉末中含有的Ni、Cr等元素，使得涂层的耐腐蚀性能远高于基体材料Q235A钢，而随着加热时间的延长，扩散引起涂层中Ni、Cr元素减少使得涂层的耐腐蚀性能降低。

深冷处理对ZQAl10-4-4铝青铜压缩性能的影响

张荣华

2014, 39(4): 104-105. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.03.027

摘要 ( 410 )

PDF (155KB) ( 271 )

利用光学显微镜、扫描电镜及电子万能试验机对深冷处理前后ZQAl10-4-4铝青铜的微观组织、压缩断口形貌及抗压强度进行了观察与测试，探讨了深冷处理对ZQAl10-4-4铝青铜压缩性能的影响。结果表明，深冷处理能降低铸态铝青铜的抗压强度，深冷处理后再经600 ℃×5 min回火，铝青铜的抗压强度得到明显提高，铝青铜的显微组织与抗压强度有良好的对应关系。

淬火工艺对30MnSi钢筋显微组织的影响

张飞鹏, 杨欢, 赵世贤, 王新练, 董海鹏

2014, 39(4): 106-109. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.03.028

摘要 ( 450 )

PDF (175KB) ( 364 )

研究了30MnSi钢热轧盘条淬火过程中的淬火温度、保温时间和冷却速率对显微组织的影响。结果表明，随着淬火温度的升高和保温时间的延长，试验钢筋组织中铁素体体积分数减少，组织细化；随着保温时间的延长和冷却速率的提高，铁素体体积分数均逐步递减。

钢坯在富氧燃烧加热炉内加热过程的仿真

王乃帅, 温治, 苏福永, 李志, 冯霄红, 张道明

2014, 39(4): 110-115. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.04.029

摘要 ( 457 )

PDF (180KB) ( 298 )

富氧燃烧技术在节约能源、提高产量、降低污染物排放等方面均优于常规空气燃烧。对采用富氧燃烧技术的步进炉内钢坯加热及表面氧化过程建立了数学模型，同时运用软件工程的理论编制了加热炉内热过程的系统仿真软件。利用该软件定量研究了氧浓度对钢坯在炉内的加热过程、氧化烧损率、吨钢燃耗、热效率以及单位小时产量的影响。结果表明，相同炉温制度下，相对于常规空气燃烧，氧浓度50%时热效率提高9.2%，节能8.3%，增产13%，但钢坯氧化烧损率增加12.9%。因此，对于存在氧气放散的钢厂，实现富氧烧钢仍具有显著的经济效益。

气体渗碳温度分布不均匀对碳浓度场的影响

朱景文, 廖日东

2014, 39(4): 116-120. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.04.030

摘要 ( 359 )

PDF (161KB) ( 240 )

采用有限差分方法，利用Matlab脚本编写程序，针对不同温度分布条件下气体渗碳的碳浓度场进行数值计算，分析温度分布对碳浓度场的影响。结果表明，温度值的高低对碳浓度场有比较大的影响，在气体渗碳数值计算过程中将温度场简化为均匀温度场是有一定条件的，当工件表面温度差别超过4 ℃，工件内部相应位置碳浓度的最大差值即达到0.01%以上。但是温度梯度对碳浓度场的影响可以忽略不计，因此在气体渗碳的碳浓度场数值计算过程中可以按照工件表面当地温度计算碳浓度场的分布。

单圆孔气体冲击射流冷却高温钢板瞬态传热特性

周钢, 温治, 豆瑞锋, 刘思强, 李志, 冯霄红

2014, 39(4): 121-125. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.04.031

摘要 ( 385 )

PDF (182KB) ( 280 )

采用单点测温试验方法，结合导热反问题计算，研究了钢板表面温度从800 ℃降至100 ℃、喷嘴出口Re数为27000、出口距钢板垂直冲击距离Z/D为4情况下钢板表面瞬态传热特性。结果表明，冷却初始阶段局部Nu数沿冲击中心径向呈钟形分布，随冷却过程进行在r/D=2处出现第二峰值。冷却初始阶段平均努塞尔数与经典Hofmann公式及Martin公式基本一致，随冷却过程进行明显下降，但当r/D>10时这一趋势并不明显。

SKT4模具钢的锻后热处理工艺

刘绍友, 叶喜葱, 陈实华, 熊昶寿, 何建武, 潘宗

2014, 39(4): 126-128. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.04.032

摘要 ( 459 )

PDF (175KB) ( 281 )

SKT4模具钢锻后经常规退火+扩氢退火热处理后，其组织为粗大珠光体+块状铁素体，组织偏析严重，热处理效率低，最终的热处理效果差。试验证明，SKT4模具钢的优化热处理工艺为正火+回火。经优化工艺处理后，该钢的组织为珠光体+细小铁素体，组织明显细化。优化后工艺缩短了工艺周期，提高了热处理效率，达到了既能改善组织又避免氢脆的目的。

300M钢表面强化后应变硬化特性的表征

卢国鑫, 王仁智, 陆峰

2014, 39(4): 129-131. doi:10.13251j.issn.0254-6051.2014.04.033

摘要 ( 336 )

PDF (182KB) ( 226 )

为获得300M钢强化处理后的应变硬（软）化特性，对表面强化处理后的300M钢试样进行表面一定深度的残余应力测试和显微硬度测量。300M钢喷丸表层-基体的显微硬度变化趋势表明其应变硬化特性，且表面强化层的应变硬(软)化特性只能由显微硬度的梯度变化表征，半高宽则由于强化层位错密度不均匀、镶嵌块尺寸变化、塑性应变幅差异等原因表现出不同的变化趋势。

物理气相沉积技术在冰刀上的应用

米靖

2014, 39(4): 132-134. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.04.034

摘要 ( 365 )

PDF (181KB) ( 287 )

从冰刀的服役条件和失效方式出发提出了冰刀的强化和延寿可能途径。最后证实在其表面用物理气相沉积TiCN具有好的效果。

精密滚珠丝杠副GCr15钢螺母的失效分析

盖玉洪, 丁霞, 李保民, 杜伟, 李木森

2014, 39(4): 135-137. doi:10.13251j.issn.0254-6051.2014.04.035

摘要 ( 419 )

PDF (188KB) ( 532 )

通过宏观形貌观察、扫描电镜、能谱分析和显微组织分析等手段对精密滚珠丝杠副疲劳寿命试验后的GCr15钢A、B螺母进行了失效分析。结果表明，GCr15钢A、B螺母的主要失效形式是接触疲劳破坏，但B螺母比A螺母的失效程度严重，这与B螺母中Cr、C成分不均匀导致的碳化物聚集和因铸造凝固缩孔形成的疏松与非金属夹杂有关。

前箱底焊缝断裂失效分析

孔焕平, 于雷, 刘昌奎, 刘德林, 姜涛

2014, 39(4): 138-141. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.04.036

摘要 ( 365 )

PDF (177KB) ( 281 )

油箱前箱底γ环和前底通过自动氩弧焊焊接而成，在水压试验过程中出现漏水现象。通过荧光无损探伤、断口分析、金相检验、残余应力测试等试验，确定了前箱底的失效原因。结果表明，焊缝组织中的富氧α层导致前箱底脆性裂纹的萌生，是其开裂的主要原因，焊缝存在较大的残余拉应力、焊缝组织粗大促进了前箱底脆性开裂。建议加强焊接过程中的气氛保护，以避免在零件表面形成富氧α层，并检查和完善焊接工艺、热处理工艺。

45钢管冷轧开裂原因分析

丁晔, 孙维连, 张云谦, 孙铂

2014, 39(4): 142-144. doi:10.13251j.issn.0254-6051.2014.04.037

摘要 ( 341 )

PDF (324KB) ( 304 )

45钢在冷轧过程中出现纵向局部开裂的现象。利用光学显微镜、显微硬度计、SEM和直读光谱等设备分析45钢圆钢和开裂管的化学成分、显微组织、断口形貌和组织的显微硬度。利用冷轧45钢加工硬化函数曲线对轧制的钢管变形参数进行计算。结果表明：45钢圆钢在穿孔及轧制后发生明显加工硬化降低了韧性及塑性，冷轧钢管的变形量过大导致产生较大的内应力造成在轧制时开裂。采用再结晶退火可消除钢管加工硬化，合理设计钢管轧制变形量提高了钢管质量，避免了管体开裂。

滚轮磨削裂纹的产生机理及改进措施

彭瑜华, 张敏

2014, 39(4): 145-147. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.04.038

摘要 ( 350 )

PDF (179KB) ( 395 )

从原材料、热处理显微组织和磨削工艺3个方面对12CrNi2A钢滚轮产生裂纹的原因进行分析，并进行磨削工艺试验。结果表明,原材料和热处理不是导致裂纹的原因，裂纹是由于磨削进给量过大造成的，通过减少磨削进给量，可消除磨削裂纹的产生。

1Cr18Ni9Ti钢电机端环失效分析

成智会, 王凤, 张向东

2014, 39(4): 148-152. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.04.039

摘要 ( 344 )

PDF (294KB) ( 273 )

由1Cr18Ni9Ti钢加工而成的某电机主发转子端环在验收试验时，因电机扫膛而发生断裂。采用扫描电镜、光学显微镜等对失效端环的断口宏观和微观形貌、显微组织及成分进行了分析，并结合模拟试验进行了验证。结果表明，断口为沿晶断裂，断裂是由电机端环与定子高速旋转摩擦而产生的高热及摩擦力所致，装配过程中端环与定子的间隙尺寸没有得到保证是导致端环失效的原因。

工件在可控气氛箱式炉中的淬火氧化分析

孙炳超, 王辉军, 周久朋

2014, 39(4): 153-155. doi:10.13251j.issn.0254-6051.2014.04.040

摘要 ( 289 )

PDF (265KB) ( 277 )

对工件上产生氧化膜的疑似原因进行了试验验证。结果表明：工件在前室进入油槽前、关上中门后的2~3 s时间里，空气进入了前室，与炽热的工件发生反应，使工件表面产生了氧化膜。增加前室充氮装置并改变操作程序可以避免氧化。

中国热处理与表层改性技术路线图——综合报告（一）

2014, 39(4): 156-160.

摘要 ( 453 )

PDF (264KB) ( 206 )

热处理和表层改性技术赋予先进材料极限性能和关键构件极限服役性能，既是理论性很强的科学，又是实践性很强的技术，一直位居“材料科学与工程”和“机械制造”两大学科研究前沿。热处理与表层改性技术作为先进材料和高端装备制造的核心技术、关键技术、共性技术和基础技术，是国家核心竞争力，在中国走向材料强国和机械制造强国的进程中有着举足轻重的作用。中国热处理与表层改性技术经过多年的发展，取得了巨大的进步，奠定了良好的基础，但是与发达国家相比，中国热处理与表层改性技术仍处于落后状态，材料和机械装备处于竞争弱势地位。鉴于此，中国工程院设立了《中国热处理与表层改性技术路线图》咨询研究项目。在中国工程院多位院士的领导和直接参与下，经全国热处理学会大力支持和组织，举全行业之力，经过充分调研、反复研讨论证和多次评审，历时两年编制了《中国热处理与表层改性技术路线图》。《中国热处理与表层改性技术路线图》分为综合报告、热处理与表层改性技术体系、热处理与先进材料3个部分，以相变、应变—硬化和“无应力集中”抗疲劳概念为理论基础，彰显自主创新、技术体系、中国特色和国际竞争4个基本理念，聚焦13个关键领域和人才队伍建设，对于改变热处理与表层改性落后状况、引领热处理学科及行业发展具有战略意义。本刊从2014年第4期开始，开辟专栏摘录《路线图》的重点内容进行连载，以飨读者。

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