金属热处理

彭良贵, 刘伟杰, 吴淑通, 刘相华

2014, 39(10): 1-6. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.10.001

摘要 ( 174 )

PDF (276KB) ( 158 )

对一种低碳试验钢分别采用淬火、回火、Q&P、深冷等不同工艺进行热处理，并借助落锤冲击试验机、扫描电镜、X射线衍射、透射电镜等手段对其冲击性能、断口形貌和显微组织进行研究。结果表明，深冷处理能使钢中残留奥氏体明显减少，但冲击吸收能量的变化不明显。经过Q-P处理可以显著提高残留奥氏体量，同时改善试验钢冲击性能。经过280 ℃×5 min回火处理后，残留奥氏体量虽有所降低，但冲击性能却有较大的提高。对低碳马氏体钢而言，可以通过Q-P处理提高残留奥氏体的热稳定性来改善其冲击性能，也可以通过低温回火处理促使ε过渡型碳化物的析出或者形成退火孪晶来提高其冲击性能。

退火温度对Ni₄₇Ti₄₄Nb₉合金冷轧板组织与性能的影响

张振兴, 尹向前, 李艳锋, 米绪军

2014, 39(10): 7-10. doi:10.13251j.issn.0254-6051.2014.07.002

摘要 ( 127 )

PDF (162KB) ( 118 )

采用金相显微镜、电子背散射衍射（EBSD）、维氏硬度计、差示扫描量热仪（DSC）和电阻-温度测量仪，研究了不同温度（300~900 ℃）退火1 h对Ni₄₇Ti₄₄Nb₉合金冷轧板的微观组织、力学性能及相变行为的影响。结果表明，当热处理温度低于400 ℃时，材料硬度值变化不明显，合金未发生马氏体相变；当退火温度为400 ℃时，硬度值显著下降，合金开始发生再结晶；当退火温度在500~800 ℃时，随着温度升高，再结晶越充分，马氏体相变温度越高，相变焓增加。800 ℃退火1 h后，合金基本完成再结晶，晶粒尺寸约11 μm；当退火温度升高至900 ℃，晶粒出现长大现象，晶粒尺寸增加至20 μm。

退火温度对1100 MPa级冷轧双相钢组织性能的影响

佟婷婷, 赵征志, 董瑞, 尹鸿祥, 丁然, 尹衍军, 李双娇

2014, 39(10): 11-15. doi:10.13251j.issn.0254-6051.2014.10.003

摘要 ( 114 )

PDF (160KB) ( 143 )

在CCT-AY-Ⅱ型钢板连续退火模拟机上研究了720～820 ℃不同退火温度下保温100 s对试验钢(0.16C-0.13Si-2.51Mn)组织性能的影响。用膨胀仪测定了试验钢的相变点，绘制了不同冷速下的CCT曲线，利用OM和SEM等方法测定了试验钢的组织结构，通过拉伸试验机测定了退火钢板的单轴拉伸性能。结果表明，试验钢的临界冷速为20 ℃/s左右，有较好的淬透性。抗拉强度随退火温度先升高后略微降低；屈服强度不断升高，变化趋势逐渐变慢；伸长率先升高后降低。在780 ℃退火后，试验钢获得最佳力学性能，其抗拉强度为1101 MPa，伸长率15%，显微组织为铁素体+回火马氏体。

正火工艺对718塑料模具钢组织与硬度的影响

张宽, 镇凡, 曲锦波

2014, 39(10): 16-20. doi:10.13251j.issn.0254-6051.2014.10.004

摘要 ( 152 )

PDF (156KB) ( 89 )

通过硬度测试、连续冷却相变（CCT）试验以及OM、SEM、高温显微组织分析，研究了正火工艺参数对50 mm塑料模具钢718显微组织和硬度的影响。结果表明：试验钢贝氏体、马氏体转变的临界冷速较低，在0.05～1 ℃/s的冷速范围内均可以得到贝氏体和马氏体的混合组织；在65～155 min的正火加热时间内，随着正火时间的延长，硬度变化较小，但厚度方向的硬度和组织均匀性有较大的提高；回火态硬度对正火加热时间的敏感性较小，在不同的冷速下，890 ℃正火125 min均能得到沿截面均匀的硬度和组织。

预时效对A357合金组织与力学性能的影响

章爱生, 黄为民

2014, 39(10): 21-24. doi:10.13251j.issn.0254-6051.2014.07.005

摘要 ( 111 )

PDF (153KB) ( 69 )

研究了低温预时效对含钪A357合金组织与力学性能的影响。结果表明,较理想的合金预时效工艺为120 ℃×4~6 h；120 ℃×4 h+175 ℃×5 h双级时效工艺使合金抗拉强度增至362 MPa，伸长率增至6%，分别较单级时效提高4.6%和7.1%。低温预时效能促进细密、弥散GP区的形成，有利于二次时效获得高密度、弥散分布的细小强化相Mg₂Si，从而提高合金力学性能。

热处理工艺对16Mn钢晶粒形貌的影响

姚海云, 胡艳华, 王丽霞

2014, 39(10): 25-27. doi:10.13251j.issn.0254-6051.2014.10.006

摘要 ( 113 )

PDF (150KB) ( 94 )

探讨再结晶退火和正火对16Mn钢晶粒形貌的影响。结果表明，560 ℃再结晶退火，保温15 min和860 ℃正火，保温12 min时，16Mn钢晶粒的等轴化效果较好。在本研究中，正火引起16Mn钢晶粒等轴化的效果较再结晶退火明显。

回火时间对高温轴承钢组织和性能的影响

袁晓虹, 郑善举, 阴树标, 杨卯生

2014, 39(10): 28-31. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.10.007

摘要 ( 172 )

PDF (161KB) ( 160 )

研究了500 ℃高温回火处理时不同回火时间对高温轴承钢组织和性能的影响规律。结果表明，随回火时间的延长，高温轴承钢的强度和硬度逐渐增加，而钢的塑性和冲击性能逐渐降低。回火时间的延长促进了试验钢中第二相的析出和长大，由于第二相的析出强化，使得钢的强度和硬度提高。冲击断口韧窝中析出相的数量随回火时间的延长逐渐增加，且尺寸有所增大，冲击断口中典型韧窝形貌逐渐减少，断裂机制逐步由韧性撕裂向准解理断裂转变。试验钢在500 ℃100 h长时间回火后有少量μ相析出，μ相的析出使钢的塑性降低。

汽车用高强5754铝合金的退火工艺

谷鹏, 陈海燕

2014, 39(10): 32-35. doi:10.13251j.issn.0254-6051.2014.10.008

摘要 ( 177 )

PDF (159KB) ( 138 )

对用半连续铸造法制备的5754铝合金铸锭，经过热轧与冷轧后得到4 mm厚的合金板材。试样在电阻炉中进行不同温度与时间的退火，研究了热处理主要参数对合金板材力学性能与显微组织的影响，观察了拉伸断口的形貌。结果表明，5754铝合金退火时间对力学性能的敏感性小于退火温度；适宜的退火工艺为：退火温度为250 ℃，保温时间为4~16 h。

固溶时效处理对汽车用Al-Mg-Si合金型材组织与性能的影响

杨琳, 邹景霞

2014, 39(10): 35-38. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.10.009

摘要 ( 141 )

PDF (159KB) ( 139 )

采用半连续铸造方法制备了Al-Mg-Si-Mn-Cr-Ti合金铸锭，采用万能拉伸试验机测试了不同热处理工艺下合金的力学性能，运用金相显微镜和透射电镜分析了不同热处理状态下合金的显微组织结构，研究了热处理工艺对Al-Mg-Si-Mn-Cr-Ti合金组织与性能的影响。结果表明，Al-Mg-Si-Mn-Cr-Ti合金水雾淬火后的力学性能较好，合金适宜的热处理工艺为480 ℃×1 h固溶+175 ℃×10 h时效。

高锰钢爆炸硬化硬度与抗拉强度随深度的变化规律

刘迎彬, 胡晓艳, 刘天生, 王凤英

2014, 39(10): 39-41. doi:10.13251j.issn.0254-6051.2014.10.010

摘要 ( 141 )

PDF (156KB) ( 162 )

采用4.5 mm和3 mm厚的成型炸药对高锰钢进行爆炸硬化试验，并测试了不同深度下高锰钢试件的硬度和抗拉强度。结果表明，在两种爆炸加载条件下，高锰钢试件表面硬度的增加量相同，但是3 mm厚炸药爆炸三次后高锰钢试件的硬化深度大于4.5 mm厚炸药爆炸两次后高锰钢试件的硬化深度，在相同深度处，3 mm厚炸药爆炸三次高锰钢试件的硬度大于4.5 mm厚炸药爆炸两次后高锰钢试件的硬度；爆炸硬化抗拉强度均随深度的增加而降低，且在相同深度处，3 mm厚炸药爆炸三次后高锰钢试件的抗拉强度大于4.5 mm厚炸药爆炸两次后高锰钢试件的抗拉强度。

高强度马氏体沉淀硬化不锈钢的低温力学性能

张忠和, 王飞宇, 张尔康, 牛珊, 车欣, 马国军, 赵亮

2014, 39(10): 42-46. doi:10.13251j.issn.0254-6051.2014.10.011

摘要 ( 121 )

PDF (162KB) ( 136 )

通过对高强度马氏体沉淀硬化不锈钢采用Charpy低温冲击、低温拉伸、常温拉伸等试验方法，研究了该钢的低温力学性能，并通过金相检验（OM）、X射线能量色散谱分析（EDS）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等检验手段进行了显微组织、断口形貌、背散射成像、电子衍射谱、面扫描等分析。力学性能满足了设计要求；显微组织均匀，逆变奥氏体弥散均匀分布，析出相弥散细小，均提高了钢的低温韧性。通过试验研究拓展了该钢的低温应用范围，从原来的应用到-40℃拓展到了可以应用到-80℃。

Mo含量对Ti微合金低碳钢力学性能的影响

汪小培, 赵征志, 赵爱民, 耿志达

2014, 39(10): 47-50. doi:10.13251j.issn.0254-6051.2014.10.012

摘要 ( 98 )

PDF (155KB) ( 91 )

对Ti微合金钢和不同Mo/Ti原子配比的Ti-Mo合金钢进行组织观察和力学性能分析，并利用透射电镜对钢中析出的纳米级的碳化物粒子的形貌分布进行分析。结果表明，在Ti微合金钢中添加Mo能够使钢的强度显著提高；在Ti含量一定的条件下，随着Mo的增加，钢的屈服强度和抗拉强度呈先增大后减小趋势；Mo/Ti的原子比值分别为0.7、1.1和1.3时，钢的力学性能在原子比值为1.1时最优，其抗拉强度达825 MPa。

含铝低温贝氏体钢的热变形行为

闫志刚, 王鹏, 郑春雷

2014, 39(10): 50-53. doi:10.13251j.issn.0254-6051.2014.10.013

摘要 ( 121 )

PDF (155KB) ( 87 )

采用Gleeble-3500热模拟试验机，对两种含铝低温贝氏体钢进行热压缩试验，变形温度为1000、1050、1150 ℃，变形速率在0.001~10 s^-1之间，应变量达到0.8。结果表明，随着低温贝氏体钢中铝含量的增加，钢的峰值应力减小，铝含量由0.43%增加到0.75%时，低温贝氏体钢的变形激活能从473.828 kJ/mol上升到511.364 kJ/mol。并求得两种钢的热本构方程。

0Cr18Ni9Ti不锈钢表面渗锆改性层的低温预氧化行为

蔡航伟, 高原, 马志康, 王成磊

2014, 39(10): 54-57. doi:10.13251j.issn.0254-6051.2014.10.014

摘要 ( 120 )

PDF (155KB) ( 143 )

对不锈钢基材、经渗锆处理及渗碳处理后的试样，在620 ℃静态空气中低温预氧化6 h的氧化行为进行研究。结果表明：预氧化后，不锈钢基材表面主要形成FeCr_0.29Ni_0.16C_0.06、Fe_0.64Ni_0.36、Fe₂O₃，出现较多深而宽的裂纹；渗Zr试样低温预氧化后表面主要为Fe₂O₃、ZrO₂，试样表面致密、没有出现大的裂纹；渗Zr+渗C试样，低温预氧化后表面生成物主要为ZrO₂，较渗Zr后更为致密，表面光滑且无孔洞与裂纹，基体与改性层结合牢固，抗高温氧化性能大为改善，试样表面的硬度约为2580 HV0.05，且由表及里试样硬度值呈梯度降低平缓。

镁合金表面碳酸盐复合转化膜的制备及耐蚀性能研究

巴志新, 王章忠, 戴玉明, 鲁明敏, 薄强浩

2014, 39(10): 57-61. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.10.015

摘要 ( 141 )

PDF (177KB) ( 87 )

采用Mn²⁺/HCO₃^-水溶液为处理液，在AZ91D镁合金表面上制得了Mg₆Al₂(OH)₁₆CO₃•4H₂O/MnCO₃复合膜。通过扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）分析了膜层的表面形貌和成分，利用极化曲线和交流阻抗（EIS）、浸泡试验来评价该转化膜的耐蚀性。结果表明，NaOH溶液的滴加能有效促进碳酸锰的沉积，随着滴加速度的降低，膜层的沉积量逐渐增大，当滴加速度为每隔3 min滴加1 mL时，膜层最为均匀、完整，耐蚀性明显优于镁合金基体，试样的腐蚀速度为9.8×10^-5 A•cm^-2，约为镁合金基体的1/30。

低碳Ti-Mo微合金马氏体钢的热变形行为

高韩锋, 时捷, 李晓源, 马林

2014, 39(10): 62-67. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.10.016

摘要 ( 137 )

PDF (163KB) ( 99 )

利用Gleeble-3800热模拟试验机对试验钢在950~1100 ℃，应变速率为0.1~5.0 s^-1，最大应变量为60%的条件下进行了热压缩模拟试验。结果表明：高变形温度、低应变速率和大变形量有利于动态再结晶，试验在1050 ℃、变形量60%、变形速率1 s^-1条件下得到圆整均匀再结晶晶粒，平均晶粒尺寸为14.84 μm；推演出低碳Ti-Mo微合金马氏体钢的形变激活能为462.8 kJ/mol及Z参数与动态再结晶变形条件的关系；建立起试验钢动态再结晶临界应变公式ε_c=0.3729Z^0.3496。

工业纯铜煤矸石渗硅层制备工艺及耐蚀性研究

安亚君, 马壮, 杨杰, 李智超

2014, 39(10): 68-71. doi:10.13251j.issn.0254-6051.2014.10.017

摘要 ( 299 )

PDF (167KB) ( 187 )

以煤矸石为主渗剂，采用粉末包埋技术在纯铜表面制备渗硅层。采用金相显微镜和XRD对渗硅层组织结构进行检测分析，并对其硬度、耐蚀性、高温氧化性进行了测试。结果表明，煤矸石渗硅层中有Cu₉Si、 Cu_0.83Si_0.17、Cu₄Si和Cu₃Al等新相生成；渗硅层主要由共析体（α+γ₂）和α相组成，厚度可达600 μm，与基体结合紧密；煤矸石渗硅层洛氏硬度为118 HRF，而纯铜仅为51.5 HRF，其显微硬度最高可达320 HV0.05；渗硅层耐酸、盐、海水腐蚀分别较基体提高了2.25倍、2.58倍、2.97倍；抗高温氧化能力较基体提高了9.36倍。因此，煤矸石渗硅可在一定程度上提高纯铜耐蚀性和抗高温氧化性。

低碳20Mn2SiVB钢贝氏体相变及其TRIP效应

霍颜秋, 张梦贤, 王海波, 蔡培阳

2014, 39(10): 72-75. doi:10.13251j.issn.0254-6051.2014.10.018

摘要 ( 130 )

PDF (169KB) ( 80 )

用光学显微镜、扫描电子显微镜及X射线衍射仪对20Mn2SiVB钢在贝氏体区不同温度等温不同时间所获得的组织和形态进行了研究。试验表明，20Mn2SiVB钢在贝氏体等温转变时，首先在奥氏体晶界析出贝氏体铁素体，随着等温时间的延长，铁素体板条增多，分割奥氏体晶粒，形成贝氏体铁素体和其板条间的富碳奥氏体岛；在920 ℃奥氏体化，420 ℃贝氏体区等温不同时间后空冷所获得组织为：无碳化物贝氏体、粒状贝氏体、残留奥氏体和马氏体，各相的体积分数随着保温时间的不同有所变化。在920 ℃奥氏体化420 ℃等温5 min后，试样可获得较好的综合性能，具有一定的TRIP效应，其R_m≈ 1090 MPa；A。≈ 15.4%

硬脂酸对高能球磨制备Ti-48at%Al粉体性能的影响

易峰, 蔡晓兰, 周蕾, 胡翠, 姜庆伟, 李铮, 余明俊

2014, 39(10): 76-79. doi:10.13251j.issn.0254-6051.2014.10.019

摘要 ( 131 )

PDF (176KB) ( 282 )

研究了高能球磨过程中不同添加量的硬脂酸（十八烷酸）对Ti-48at%Al粉体和材料性能的影响。利用X-ray衍射、SEM、EDS、激光粒度仪、万能力学试验机、显微硬度计分别研究了粉末的物相、形貌、球磨后的成分、粒度和烧结后Ti-48at%Al的力学性能。结果表明，当硬脂酸添加量为0wt%时，有利于Ti-48at%Al机械合金化,但粉体团聚粘壁的现象严重，偏离原始设计成分；添加量为2.5wt%时，D₅₀为16.85μm，颗粒形貌呈不规则薄片状且均匀化程度最好、成分最接近初始成分设计。硬脂酸不同添加量的粉体经过35 MPa冷压，950 ℃氩气保护烧结后，硬度和压缩极限强度在2wt%时达到最大值，分别为482 HV0.1、284 MPa。

Bi含量对热浸镀Zn-Bi合金镀层形貌和性能的影响

解凯, 贺志荣, 王永善, 解亚丹, 王科志, 戚云昊

2014, 39(10): 80-83. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.10.020

摘要 ( 144 )

PDF (178KB) ( 102 )

为了探索新的镀层成分，提高热镀锌层的性能，在锌液中加入不同含量的Bi，配制成Zn-x（x=0.1，0.2，0.3，0.4，0.5wt%）合金镀浴，并在20钢表面进行了热浸镀。采用金相显微镜、显微硬度计和全浸腐蚀试验对镀层形貌与性能进行了表征。结果表明，随着Bi含量的增加，Zn-Bi镀液的流动性提高，镀件表面的平整度和光亮度提高，镀层的纯锌层厚度减小，显微硬度降低，耐蚀性能变差。Bi

固化剂对非晶纳米晶铁芯磁性能的影响

杜宇, 李曾珍, 陈孝文, 程彬, 李志刚

2014, 39(10): 83-86. doi:10.13251j.issn.0254-6051.2014.10.021

摘要 ( 322 )

PDF (176KB) ( 134 )

研究了固化剂对非晶纳米晶带材制作的铁芯磁性能的影响规律。结果表明，在不同粘度条件下，固化剂的热膨胀系数随温度的增加而增加，但存在两个转折点，这与其中发生的晶型转变有十分密切的关系；随着固化剂粘度增加，非晶铁芯和纳米晶铁芯的损耗变化率增加，磁导率变化率先增大后减小，这主要是由于在不同粘度下固化剂的膨胀系数不同导致铁芯内应力不同而引起铁芯磁性能的变化。本研究中，非晶和纳米晶铁芯在粘度为90 MPa·s时，损耗及磁导率变化值较低。

挤压成形AZ31镁合金的低温超塑性变形

刘守法, 杨宏才, 吴松林

2014, 39(10): 87-90. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.10.022

摘要 ( 152 )

PDF (165KB) ( 98 )

利用挤压成形工艺在300 ℃下将AZ31镁合金铸锭挤制为细晶板材，将制成的拉伸试样在250 ℃下分别以不同的应变速率进行等应变速率拉伸，研究了试样的超塑性变形性能，采用光学显微镜和扫描电镜分别观察了变形后试样的显微组织和断口形貌。研究结果表明，在250 ℃和2×10^-2s^-1应变速率下，AZ31镁合金试样的伸长率达到了290%，实现了较低温度和较高应变速率下的超塑性变形，有利于节约能源和提高效率；在250 ℃下以2.5×10^-4s^-1应变速率进行拉伸变形，试样的伸长率最大，达到了390%，最大伸长率下AZ31镁合金的显微组织显示，变形后试样的晶粒仍保持等轴状，但晶粒尺寸比原始晶粒增大约一倍，试样断口形貌表现为典型的韧窝型穿晶断裂特征。

超快冷条件下生成板条贝氏体组织对钢板力学性能的影响

邹扬, 张苏渊, 顾林豪, 刘春明

2014, 39(10): 91-95. doi:10.13251j.issn.0254-6051.2014.07.023

摘要 ( 150 )

PDF (158KB) ( 125 )

将Mn-B系高强度贝氏体钢板轧成25 mm规格采用超快冷系统进行加速冷却。冷却后钢板可以获得710~850 MPa的高抗拉强度，但断后伸长率仅12.0%~13.0%。通过光学显微镜、扫描电镜、透射电镜等对钢板及单向拉伸断口的显微组织、析出物等进行分析。结果表明，在超快冷条件下钢板表层可以获得广泛的板条贝氏体组织，板条贝氏体中的渗碳体分布于板条及板条束间的界面上，形成类似珠光体的片层结构，明显提高钢板强度。在变形过程中，渗碳体内易生成微裂纹，降低基体组织的加工硬化能力，导致断后伸长率偏低、钢板塑性下降。

高级别X100管线钢的韧性和显微组织

黄少文, 陈爱娇, 霍孝新, 麻衡, 周平, 王晶

2014, 39(10): 96-101. doi:10.13251j.issn.0254-6051.2014.10.024

摘要 ( 128 )

PDF (156KB) ( 129 )

通过OM、SEM、冲击和落锤试验研究了高级别X100管线钢的显微组织、冲击和落锤断裂性能。结果表明，终冷温度为400 ℃时，试验钢具有更好的显微组织、冲击韧性和落锤断裂性能。400 ℃终冷试验钢组织均匀，LB、GB和M/A组元细小，原始奥氏体被LB板条束分割细化；终冷温度提高至520 ℃，试验钢组织均匀性变差，GB和M/A组元粗化，LB对组织的分割细化作用减弱。落锤断裂过程中，原始奥氏体晶界(PAGB)、LB和AF改变裂纹扩展方向，提高止裂性能。冲击试验温度降低，400 ℃终冷试验钢冲击吸收能量(E)、裂纹形成能(E₁)、韧性扩展能(E₂)和脆性裂纹扩展能(E₃)变化不大。表征材料韧脆倾向的－60℃冲击(E₂+E₃)/E₁值为2.83，呈韧性断裂；520 ℃终冷试验钢E、E₁、E₂和E₃逐渐降低，－60 ℃冲击(E₂+E₃)/E₁值为0.95，呈脆性断裂。

回火温度对45CrMoVE钢组织与性能的影响

彭梦都, 王立民, 张希俊, 刘正东, 杨钢, 雷玖芳

2014, 39(10): 101-104. doi:10.13251j.issn.0254-6051.2014.10.025

摘要 ( 152 )

PDF (170KB) ( 127 )

采用扫描电镜、透射电镜等方法研究了回火温度对低合金耐热钢45CrMoVE的微观组织和力学性能的影响。结果表明，试验钢在正火下获得下贝氏体+粒状贝氏体组织，随回火温度的升高，下贝氏体组织中铁素体合并长大最终等轴化、碳化物由细针状变为条状最终粗化为椭球状，M/A 岛由块状分解为粒状，最终分解为铁素体和渗碳体的混合物；随回火温度的升高，材料的屈强比逐渐增加；回火温度超过650 ℃时，冲击吸收能量大幅度上升。

4GPa压力处理对Cu-11.68Al合金塑性变形的影响

王鹏

2014, 39(10): 105-107. doi:10.13251j.issn.0254-6051.2014.10.026

摘要 ( 109 )

PDF (164KB) ( 96 )

采用纳米压痕法测量了4 GPa压力处理前后Cu-11.68Al合金的塑性变形量，并借助光学显微镜和透射电镜对其组织进行分析，探讨了4 GPa压力处理对Cu-11.68Al合金塑性变形的影响。结果表明，4 GPa压力处理能细化Cu-11.68Al合金组织，增大组织内部的位错密度，有效地减小Cu-11.68Al合金的塑性变形量，经2000 μN 载荷保持30 s后，4 GPa压力处理后Cu-11.68Al合金的塑性变形量为98.22 nm，较高压处理前减少了22.13%。

回火温度对低碳贝氏体管线钢低温韧性和组织的影响

张国栋, 宋欣, 谌铁强, 李群, 游力杰

2014, 39(10): 108-112. doi:10.13251j.issn.0254-6051.2014.10.027

摘要 ( 181 )

PDF (148KB) ( 99 )

通过力学性能测试和微观组织分析，研究了回火温度对低碳贝氏体X80管线钢组织及低温冲击韧性的影响。结果表明，低碳贝氏体X80管线钢在300 ℃回火2 h后达到最佳强韧性匹配，屈服强度在625 MPa，-40 ℃夏比冲击功Akv为315 J，冲击断口呈现明显的韧性断裂形貌，-60℃夏比冲击功Akv也达到了268 J。低碳贝氏体管线钢轧态组织以粒状贝氏体为主，经过300 ℃回火2 h后，组织与TMCP状态基本相似，仍保持粒状贝氏体组织，但是MA组元略细小；经过600 ℃回火2 h后，贝氏体出现粗化，并且出现多边形铁素体组织。低温韧性的改善是由于回火处理过程中富碳残留奥氏体发生转变，M/A 组元由岛状转变为点状及细条状，粒状贝氏体晶间细化的M/A组元更好的阻碍了裂纹的扩展。

退火工艺对CSP冷轧板织构和深冲性能的影响

马胜梅, 金自力

2014, 39(10): 113-115. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.10.028

摘要 ( 121 )

PDF (163KB) ( 113 )

对CSP生产的SPCC 0.55mm厚冷轧板进行了不同的再结晶退火，测定了不同退火工艺下冷轧板的塑性应变比r值、Δr值等力学性能参数，研究了退火过程中温度对冷轧板织构和深冲性能的影响。结果表明，严格控制退火过程中第一台阶保温温度可明显改进板材的深冲性能，并且将再结晶形核阶段刚刚完成时的温度设定为第一台阶保温温度深冲性能最好。

均匀化处理对AZ31B镁合金铸锭组织与性能的影响

黄张洪, 吴晓东, 付文杰

2014, 39(10): 116-117. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.10.029

摘要 ( 188 )

PDF (239KB) ( 79 )

研究了均匀化处理对商业生产半连铸AZ31B镁合金扁锭铸造组织、显微硬度和性能的影响，探索了合理的均匀化处理工艺，为后续轧制工序的顺利进行提供了保障。结果表明，经均匀化处理后，AZ31B镁合金铸锭消除了枝晶偏析，部分第二相溶解，组织更加均匀，显微硬度和强度明显下降，塑性大大提高。

纳米压痕法研究深冷处理对Cu-11.74Al-0.38Ni合金蠕变抗力的影响

张荣华

2014, 39(10): 118-120. doi:10.13251j.issn.0254-6051.2014.10.030

摘要 ( 107 )

PDF (159KB) ( 84 )

利用纳米压痕计测量了深冷处理前后Cu-11.74Al-0.38Ni合金在不同的载荷和时间条件下的室温蠕变量，并借助光学显微镜对样品进行分析，研究深冷处理对其室温蠕变性能的影响。结果表明,深冷处理能细化Cu-11.74Al-0.38Ni合金组织，减小其室温蠕变量，有效地提高了该合金的抗蠕变性能。

调质态Q690D高强钢GMAW多道次焊接组织与性能

陆恒昌, 邢淑清, 陈重毅, 麻永林, 李振团

2014, 39(10): 120-124. doi:10.13251j.issn.0254-6051.2014.10.031

摘要 ( 134 )

PDF (168KB) ( 131 )

在无预热和焊后热处理条件下，采用熔化极气体保护焊（GMAW）对10 mm厚的调质高强钢Q690D进行三道次焊接试验，通过组织观察和硬度测试分析了该钢焊接接头组织转变特征及硬度分布规律。结果表明,Q690D热影响区组织主要为粒状贝氏体和少量下贝氏体，热影响区产生软化现象，最大失强率达到23%，粗晶区受再热作用后发生组织遗传；采用实芯焊丝CHW-70C（ER69-G）使焊缝得到90%的针状铁素体组织，硬度值比母材低；为控制软化区宽度，焊接线能量以8 kJ/cm为宜。

时效温度对Ti-45Nb合金组织与性能的影响

林杨, 张建国, 王泓, 景乾英

2014, 39(10): 125-127. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.10.032

摘要 ( 147 )

PDF (158KB) ( 119 )

研究了不同时效温度对Ti-45Nb合金的显微组织和力学性能的影响。结果表明：随着时效温度的提高，Ti-45Nb合金基本上未发现析出第二相，呈单一等轴状的β相组织；其抗拉强度、屈服强度和剪切强度先增加后减小，显微组织及拉伸塑性的变化不很明显；当时效温度为300 ℃时，合金获得了较理想的塑性以及拉伸强度与剪切强度的良好综合力学性能。

激光冲击强化对AISI202不锈钢焊接接头残余应力的影响

钱绍祥, 殷晓中, 王琦, 刘波, 冷承业

2014, 39(10): 128-130. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.10.033

摘要 ( 153 )

PDF (165KB) ( 88 )

采用两种冲击方式对AISI202不锈钢焊接接头表面进行激光冲击强化处理，利用X射线应力仪测试了激光冲击强化处理后焊接接头的残余应力，研究了单面和双面激光冲击对残余应力分布的影响，分析了残余压应力的形成机理。结果表明，双面激光冲击强化处理效果明显优于单面冲击方式，双面冲击方式能够使试样正反面都获得很大的残余压应力，并且反面的残余压应力水平高于正面，同时使得正反两面残余压应力分布趋于均匀。

15CrMoR钢多层焊缝的组织和力学性能

胡效东, 戚振, 吕建涛, 田强

2014, 39(10): 131-136. doi:10.13251j.issn.0254-6051.2014.07.034

摘要 ( 123 )

PDF (166KB) ( 81 )

采用电弧焊(SMAW)和埋弧焊(SAW)相结合的方法制备了55 mm厚15CrMoR钢板多层对接焊缝，并在焊接过程中做了相应的预热和焊后热处理。测试了该焊缝的力学性能，观察冲击断口，分析焊缝各部分的显微组织。结果表明，在多层最外层焊缝存在典型的母材区、热影响区、熔合区和焊缝区，但是对于内部焊层，后焊焊层对于先焊焊层有一定的热处理作用，上下最外焊层的焊缝区呈柱状晶铸造组织，而其他焊层呈现过热组织和正火组织；焊缝的冲击断口表明热影响区试样韧性较好，其次为焊缝区，母材区试样韧性最差；焊缝中心及沿熔合线显微硬度呈现出“W”形分布，即焊缝两外侧层与焊缝中心SMAW焊区域硬度较高，焊缝近外表面层硬度较低。

加热炉辐射管的技术进化路线分析

汪建新, 胡依景, 吴启明, 王昱博, 曹先清

2014, 39(10): 137-140. doi:10.13251j.issn.0254-6051.2014.07.035

摘要 ( 101 )

PDF (175KB) ( 119 )

辐射管是加热炉的主要加热元件，加热效率、热效率、温度均匀性及使用寿命是其主要的性能指标。运用TRIZ的技术进化理论对辐射管主要性能进行系统分析，得出辐射管的技术进化路线，可以看出对辐射管仍然有很大的研究空间，利用此路线可预测出辐射管应向改变几何形状和超系统的方向发展。

退火套合残余应力的计算模型及试验研究

陈海辉, 臧观建, 曾莹莹, 钟汉通

2014, 39(10): 141-145. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.10.036

摘要 ( 122 )

PDF (164KB) ( 272 )

为了从理论上指导退火消除套合筒体的套合应力，推导出套合残余应力衰减模型。采用一次切削残余应力释放方法，测量筒体退火前、退火后内外壁面的残余应力沿圆周和轴向的变化，来验证残余应力的衰减规律。试验显示套合预应力理论计算误差在10%以下；外筒外壁平均残余应力测量值为48 MPa，衰减率为61%，而模型预测数值为23 MPa，预测衰减率为79%；内筒内壁平均残余应力测量值为-28 MPa，衰减率为73%，而模型预测数值为-23 MPa，预测衰减率为78%。结果表明，该退火消除套合应力的计算模型，可作为套合筒体退火去应力工艺的理论依据；套合容器必须进行消除或降低套合预应力的退火热处理。

大型起重机高强度螺栓的断裂失效分析

任智铨, 汪剑, 蒋铁流

2014, 39(10): 145-147. doi:10.13251j.issn.0254-6051.2014.10.037

摘要 ( 93 )

PDF (180KB) ( 114 )

通过对大型起重机用高强度螺栓的失效分析，对断裂件进行宏观断口分析、金相分析、光谱成分分析。结果显示高强度螺栓的断裂源于原材料组织中有夹杂物，在螺纹根部的应力集中处最先开裂，裂纹向内达到一定程度后，引起快速扩展。硬度测试表明，螺栓表面和心部硬度差明显，有表面增碳倾向，也是螺栓脆断的原因之一。

拖拉机离合器碟形弹簧疲劳断裂失效分析

严正峰, 李盖华, 夏建新

2014, 39(10): 148-150. doi:10.13251j.issn.0254-6051.2014.10.038

摘要 ( 131 )

PDF (354KB) ( 119 )

通过对拖拉机碟形弹簧的化学成分、热处理和表面机械强化工艺、硬度、金相分析及强化疲劳试验，发现弹簧脱碳层、硬度和表面机械强化工艺不足是产生弹簧疲劳断裂的主要原因，通过对脱碳层、硬度的控制及挤压圆角、抛丸等表面机械强化工艺的改善，产品性能满足了使用要求。

外科植入物用钛（TA2）金相试样制备

常明, 苏健

2014, 39(10): 151-152. doi:10.13251j.issn.0254-6051.2014.10.039

摘要 ( 205 )

PDF (166KB) ( 156 )

纯钛金相试样采用碳化硅切割砂轮切割，胶态氧化硅和过氧化氢的混合物作为抛光液，采用专用抛光布MD-Chem在斯特尔自动研磨机上进行抛光。与其它纯钛金相制备的过程相比，本文介绍的制备方法能明显地缩短金相试样的制备时间，提高了纯钛金相试样的制备成功率。为了不改变纯钛中氢元素的含量和分布，金相试样采用冷镶嵌方法。过度剧烈的切割和磨光能使α相产生形变孪晶。

GCr15SiMn钢环体的真空热处理及畸变分析

王红伟, 顾敏, 朱全意, 夏永辉, 苏兴武, 赵少甫, 李双喜

2014, 39(10): 153-156. doi:10.13251j.issn.0254-6051.2014.10.040

摘要 ( 118 )

PDF (171KB) ( 128 )

对山形和槽形GCr15SiMn钢环体进行了同炉真空淬火和低温回火试验，并做了畸变统计。结果表明：两种钢环体硬度均匀，为58～62 HRC；但畸变趋势不同，其中山形钢环体内外径收缩畸变量大于椭圆度变化，最大收缩畸变量为-0.44 mm；而槽形钢环体内外径涨缩畸变和椭圆度均较明显，且内外径涨缩量为-0.34～+0.43 mm，椭圆度为0.20～0.50 mm。

135MW锅炉屏式过热器12Cr2MoWVTiB钢爆管失效分析

朱海宝, 高国宏, 卓仁春, 奚杰峰

2014, 39(10): 156-158. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.10.041

摘要 ( 130 )

PDF (177KB) ( 115 )

采用化学成分分析、力学性能测试和组织分析等方法，对屏式过热器12Cr2MoWVTiB钢爆管进行了失效研究。结果表明，爆口处化学成分无明显异常，硬度比正常处低约25 HV0.1，显微组织出现明显软化。分析认为，管子长期在超温条件下服役，组织老化导致材料力学性能下降；由于屏过穿排定位管和外圈竖直管相互磨损发生泄漏，后段管子内介质流量减小，壁温迅速升高，短时过热在高温下组织快速软化，造成管子切向应力超过材料强度而发生瞬时超温爆管。

特大型调心轴承外圈裂纹分析及改进措施

沈伟毅, 董汉杰, 尤绍军, 李昭昆, 仵永刚, 陈卉珍, 袁新

2014, 39(10): 159-161. doi:10.13251j.issn.0254-6051.2014.10.042

摘要 ( 101 )

PDF (388KB) ( 123 )

对某特大型调心轴承外圈裂纹件的外观、显微组织、断口形貌和材料成分等进行了检验分析，通过加大外圈油槽处圆滑过渡、加大油槽油孔断面倒角等措施优化特大型轴承外圈油槽形状，并通过用石棉绳水玻璃堵外圈油槽油孔，同时采取降低淬火加热温度、提高回火温度等措施改进热处理工艺，有效避免了轴承外圈裂纹的产生，满足了用户的要求。

中国热处理与表层改性技术路线图——综合报告（七）

2014, 39(10): 162-164.

摘要 ( 130 )

PDF (208KB) ( 74 )

《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，以期业内同行协调步调，共同加快建设材料和机械制造强国！

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