金属热处理

黄传根1,2，宋波1,2，辛文彬1,2，贾树健1,2，杨玉厚1,2

2015, 40(10): 1-6. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.001

摘要 ( 110 )

PDF (885KB) ( 104 )

为研究残余元素As、Sn对钢热塑性的影响及稀土La的改善作用，利用Gleeble-1500热模拟机研究了700~1050 ℃温度范围内含有As、Sn和La的低碳钢的高温热塑性。结果表明，残余元素As、Sn在晶界的偏聚增加了第Ⅲ脆性区的宽度和凹槽的深度，恶化了钢的热塑性。而稀土La的加入固定了钢中部分残余元素，细化了晶粒，减少了残余元素在晶界的偏聚，并降低了动态再结晶的起始温度，从而改善了试验钢在830~950 ℃范围内的热塑性。

铌钛对铁素体不锈钢第二相高温析出行为的影响

黄训增，杨弋涛

2015, 40(10): 7-12. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.002

摘要 ( 119 )

PDF (803KB) ( 102 )

利用Gleeble热模拟试验、碳氮化物萃取试验，并结合TEM、EDS与XRD等分析方法，研究了稳定化元素铌钛对两种430铁素体不锈钢第二相高温析出行为的影响。结果表明，常温下SUS 430不锈钢基体上含有大量Cr₂₃C₆，起到一定的析出强化作用。由于该析出物的溶解温度在950 ℃左右，高温（950 ℃）下大部分融入基体，残留Cr₂₃C₆主要在晶界呈链状析出。高温强化机制主要是固溶强化。铌钛双稳定430不锈钢（NTS430）中，Cr₂₃C₆型析出物被(Ti,Nb)C取代，主要析出相为TiN和(Ti,Nb)C，在晶粒内部含有少量的Fe₂Nb，且主要析出温度均高于1200 ℃，因此在常温与高温（950 ℃）下析出相的数量和类型变化不大，保持了较好的组织稳定性和析出强化效果。

碳含量对0Cr25Ni35AlTi合金组织、力学性能和耐晶间腐蚀性能的影响

邓红星1,2，郑文杰2，宋志刚2，岑启宏1，丰涵2

2015, 40(10): 13-17. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.003

摘要 ( 116 )

PDF (796KB) ( 328 )

研究了不同碳含量对0Cr25Ni35AlTi合金显微组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响,用电化学再活化法测定0Cr25Ni35AlTi合金的晶间腐蚀敏感性。结果表明：在合金不完全固溶状态下，随着碳含量增加，0Cr25Ni35AlTi合金的晶间析出物增加；主要析出物是M₂₃C₆富铬碳化物；M₂₃C₆析出物的质量分数从0.186%增加到0.499%；室温抗拉强度从686.5 MPa增加到714 MPa。随着碳含量的增加，0Cr25Ni35AlTi合金的平均晶粒尺寸减小，M₂₃C₆析出量增加，合金的力学性能提高，但合金的耐晶间腐蚀性能下降，当合金中C含量控制在0.025%以下，具有良好的耐晶间腐蚀性能，且其强度仍能保持在300 MPa以上，满足合金的应用性能指标。

添加稀土的20MnCrNi2Mo耐磨铸钢的组织与性能

侯敬超1，计云萍1，靳晓燕1，金自力1，任慧平1, 2

2015, 40(10): 18-21. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.004

摘要 ( 89 )

PDF (797KB) ( 80 )

针对添加镧、铈混合稀土的20MnCrNi2Mo耐磨铸钢，采用扫描电镜、透射电镜、洛氏硬度计、电子万能试验机和电子式摆锤冲击试验机进行组织观察和和力学性能测定，并分析试验钢显微组织和力学性能的关系。结果表明：添加镧、铈混合稀土的20MnCrNi2Mo耐磨铸钢铸态组织为粒状贝氏体，且存在较高密度位错；稀土含量为0.0092%的20MnCrNi2Mo耐磨铸钢硬度达到32.11 HRC，抗拉强度为1128.48 MPa，冲击吸收能量(-40 ℃)为9.887 J。高密度位错能提高试验钢的硬度，但不利于塑性的改善；贝氏体组织中的(M/A)岛对于硬度和强度的提高有利，但会降低韧性；添加稀土元素使夹杂物变质，有助于改善韧性。

冷轧复合铝-铝-钢界面金属间化合物的生长行为

曾祥勇，李龙，周德敬

2015, 40(10): 22-27. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.005

摘要 ( 95 )

PDF (796KB) ( 83 )

对冷轧复合4343铝/4A60铝/08Al钢三层复合带材进行不同温度和时间的退火，借助金相显微镜、扫描电镜和EDAX能谱仪以及X射线衍射仪对复合界面结合区进行组织观察、元素成分线扫描分析和EDS能谱分析及XRD物相分析，研究复合界面金属间化合物的生长行为。结果表明：当退火温度较高时，4343中含量较高的Si向4A60中进行了较大程度的扩散；铝-钢复合界面在600 ℃保持1 h退火时有金属间化合物产生；随着退火温度的升高和退火时间的延长，复合界面金属间化合物由一层增加至三层，化合物主要由Fe₄Al₁₃和Fe₂Al₅组成；铝-钢复合界面金属间化合物的生长由扩散控制，其增厚符合抛物线规律，界面金属间化合物的生长激活能为14.4 kJ/mol。

微球结构MoS₂/FeS复合薄膜的制备及表征

陆琼晔1，张保森2，朱帅帅2，周衡志2

2015, 40(10): 28-31. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.006

摘要 ( 92 )

PDF (802KB) ( 70 )

采用离子注入结合低温离子渗硫法制备了MoS₂/FeS复合薄膜，并借助扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪和纳米压痕仪对复合薄膜进行了表征。结果表明，复合薄膜呈微球结构，颗粒尺寸均匀，约为500 nm。复合薄膜主要由MoS₂、FeS及少量的氧化物组成。基体与复合薄膜的硬度分别为6.57和7.89 GPa，弹性模量分别为223.8和246.2 GPa。相对基体复合薄膜的硬度及弹性模量分别提高约20%和10%，弹性特征值H/E亦相应提高了约10%，表明其较基体具有更高的磨损抗力。

化学成分及热处理对槽帮铸钢力学性能的影响

文宇龙1，张伟强1，康韶光2，李凤敏2

2015, 40(10): 32-35. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.007

摘要 ( 103 )

PDF (798KB) ( 77 )

为满足刮板运输机中部槽槽帮材料的强韧性要求，研究了添加Cr、Mo、V等合金元素的低合金高强度铸钢经不同的调质处理后的力学性能。结果表明，合金元素的添加对铸钢的强度有一定的强化作用，但使其塑性和韧性相对有所降低。ZG26SiMnMoV铸钢在920 ℃水淬条件下可获得良好的力学性能，强度基本保持在1000 MPa以上，硬度保持在300~350 HB范围，经580 ℃回火后综合力学性能最优，伸长率达18.5%，室温冲击吸收能量达40 J以上，适合用作中部槽槽帮材料。

N含量对Ti微合金化低碳马氏体钢力学性能的影响

韩赟，邝霜

2015, 40(10): 36-39. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.008

摘要 ( 100 )

PDF (799KB) ( 86 )

采用SEM、EDS、拉伸及冲击试验、热力学分析等方法，对两种具有不同N含量的Ti微合金化低碳马氏体钢的组织与力学性能进行分析。结果表明：N含量对Ti微合金化低碳马氏体钢强度影响不大，但明显影响其韧性，1号试验钢（N含量0.0054%）和2号试验钢（N含量0.0014%）上平台冲击吸收能量分别为30和70 J。1号试验钢微观组织及冲击断口中存在大尺寸的TiN析出相，很容易使得试验钢中TiN与基体结合界面产生微米级裂纹，从而显著降低断裂强度和韧性。

激光熔覆原位自生TiC-Cr_xS_y/Ni基复合涂层的组织与性能

张佳虹1，孙荣禄1, 2，牛伟1, 2

2015, 40(10): 40-44. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.009

摘要 ( 90 )

PDF (807KB) ( 70 )

采用激光熔覆技术在Ti6Al4V合金表面制备出原位自生TiC-Cr_xS_y/Ni基复合涂层，利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和能谱仪（EDS）分析了不同Ni包MoS₂含量对涂层物相组成、显微组织的影响，并测试了涂层的硬度及摩擦磨损性能。结果表明，在激光熔覆过程中Ni包MoS₂发生了分解反应，分解后的S大部分生成了新的润滑相Cr_xS_y、TiS。随着Ni包MoS₂含量的增加，复合涂层凝固组织逐渐细化，树枝相、多边块状相逐渐减少，球状相、条状相逐渐增多。由于上述组织的变化，涂层的显微硬度先增大后减小，摩擦因数逐渐减小。当Ni包MoS₂含量为40%时，涂层的显微硬度为1048 HV0.3，摩擦因数为0.19，磨损机理表现为轻微犁削，此时涂层的耐磨性能最优。

固溶处理对真空高压压铸YL113铝合金组织性能的影响

吕东显1,2，刘云3，张文达1, 3，杜振民1

2015, 40(10): 45-48. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.010

摘要 ( 128 )

PDF (796KB) ( 129 )

研究了固溶温度、固溶时间对真空高压压铸YL113合金缸体组织、性能和表面质量的影响。结果表明：对于YL113铝合金真空压铸件，在固溶时间15 min下固溶温度超过505 ℃时，以及在固溶温度490 ℃下固溶处理超过20 min时，压铸件内部组织易产生裂纹，铸件表面会出现鼓泡。对于YL113铝合金真空压铸件，高温短时固溶处理（固溶温度490 ℃，固溶时间15 min）可显著提高基体的显微硬度，可使基体的显微硬度比铸态下的提高51%，这主要归因于第二相的溶解和共晶Si相的显著粒化。

面心立方金属晶界特征分布优化的研究进展

马聪1，刘峰1，连景宝1，姚亮亮2

2015, 40(10): 49-53. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.011

摘要 ( 140 )

PDF (802KB) ( 581 )

对近年来面心立方金属晶界特征分布优化研究进行了总结，从提高低ΣCSL晶界比例的工艺方法及影响因素、低ΣCSL晶界的形成机制和低ΣCSL晶界的比例对面心立方金属性能的影响机理3个方面介绍了国内外的研究成果，对其中的一些参数和理论进行了阐述和讨论，并提出了未来面心立方金属GBCD一些亟待解决的问题。

NM500耐磨钢的奥氏体转变

刘晓东1,2，冯勇2，杨华1，田世勇2，侯登义2，贾慧领2，王南辉2，贾希光2

2015, 40(10): 54-56. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.012

摘要 ( 88 )

PDF (800KB) ( 81 )

研究了500 HBW级别耐磨钢板的相变规律、微观组织和力学性能。结果表明：给定钢的化学成分，淬火冷却速度的变化会强烈影响奥氏体淬火后的组织结构和力学性能。研究的钢种冷速从3 ℃/s变化到55 ℃/s，钢的维氏硬度从341 HV10提高到596 HV10，对应抗拉强度变化范围 979~1690 MPa，强度和硬度随冷速增加而提高。分析主要原因是室温组织结构从低冷速下的铁素体珠光体逐渐变成了较高冷速下的贝氏体或马氏体。

HR3C钢焊接接头700 ℃的蠕变组织

张忠文1，李新梅1，杜宝帅1，魏玉忠2，彭宪友1

2015, 40(10): 57-60. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.013

摘要 ( 111 )

PDF (804KB) ( 103 )

利用光学显微镜和扫描电子显微镜，通过高温持久试验分析了700 ℃试验中HR3C钢焊接接头蠕变组织。结果表明，高温持久拉伸的HR3C钢接头组织中析出大量粗大的M₂₃C₆沿奥氏体晶界连续分布是促使蠕变裂纹产生的原因；在焊缝胞状树枝晶内的M₂₃C₆以针状形态几乎布满整个组织，加速了裂纹扩展，致使接头的蠕变断裂强度降低。

超声波冲击对30CrMnSiNi2A钢疲劳性能的影响

许良1，刘鹏2

2015, 40(10): 60-63. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.014

摘要 ( 116 )

PDF (861KB) ( 530 )

借助金相显微镜、X射线衍射仪对超声波冲击加工与传统抛光后试样表层组织性能进行对比分析，研究超声波冲击加工对30CrMnSiNi2A疲劳寿命的影响。结果表明，经超声冲击后，试样表层组织变得更加细密从而阻止裂纹在表面萌生，形成更高的残余压应力减缓了裂纹扩展速率，使得1200 MPa下30CrMnSiNi2A钢试样的疲劳寿命较传统抛光下的试样增加了23.5％。

热轧工艺对海洋平台用钢E690再结晶的影响

刘敏1，冯小明2，赖朝彬1，陈英俊2，孙乐飞2，唐晶1

2015, 40(10): 64-67. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.015

摘要 ( 103 )

PDF (806KB) ( 69 )

利用Geleeble-3800热模拟试验机对海洋平台用钢（E690）进行了单道次压缩试验，分析了变形温度、变形量和变形速率对E690动态再结晶行为的影响。结果表明，变形温度是影响奥氏体晶粒度的主要因素，且随变形温度的增加，变形速率的减小，及变形量的增加，奥氏体晶粒更细小均匀。优化热轧工艺参数为变形温度950 ℃，变形量50%，变形速率0.1 s^-1，晶粒度可达到9.7级。

三代轮毂轴承法兰内圈的感应淬火工艺

许佩宜1,2，顾剑锋1

2015, 40(10): 68-72. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.016

摘要 ( 128 )

PDF (910KB) ( 143 )

研究了感应加热淬火工艺参数对轮毂轴承法兰内圈淬火硬化层和组织的影响。结果表明，随着感应加热总能量的提升，淬硬区宏观轮廓逐渐增大，淬硬层深度加深；内圈淬硬区表层及次表层正常组织为细针马氏体+板条马氏体，淬火加热总能量过高会导致表层过热而形成粗针马氏体，甚至过烧;过渡区正常组织为细针马氏体及少量的铁素体+屈氏体，淬火加热总能量过低会导致过渡区形成大量的屈氏体组织，同时残留铁素体量也会增多。感应淬火加热功率180 kW，加热时间5.4 s为最佳的工艺参数。

冷轧铝-钢复合板的退火工艺

张小军1,2，李龙1,2，周德敬1,2

2015, 40(10): 72-75. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.017

摘要 ( 118 )

PDF (800KB) ( 91 )

对55%变形条件下冷轧复合4A60铝/08Al钢复合带材进行退火处理，研究退火温度对钢层再结晶行为和铝-钢界面结合强度的影响。结果表明：退火温度为600 ℃保温60 min，钢层发生完全再结晶；退火温度为400~600 ℃，保温60 min，铝-钢复合板界面结合强度达到最大值9 N/mm，当保温时间为60 min，温度高于610 ℃时，铝-钢界面处产生脆性化合物，结合强度急剧降低至2.7 N/mm。确定55%变形条件下铝-钢复合板最佳退火工艺为600 ℃保温60 min。

感应等离子体工艺对制备致密球形钼粉的影响

刘晓平1，王快社1，胡平1，陈强2

2015, 40(10): 76-80. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.018

摘要 ( 144 )

PDF (800KB) ( 82 )

研究了原料钼粉携带气体流量和钼粉加料速率对感应等离子球化钼粉形貌和粒度的影响。球化前后钼粉的微观形貌用扫描电镜(SEM)观测，粉体物相用X射线衍射仪(XRD)分析，等离子体处理前后钼粉的松装密度和振实密度分别用斯科特容量计和振实密度仪检测。结果表明，等离子体处理后产品仍为纯金属钼粉，形状由不规则变为球形，颗粒平均粒径由原料的40～70 μm减小至35~60 μm，振实密度由2.5 g/cm³提高到5.8 g/cm³。制备球形钼粉最佳工艺参数为：加料速率45 g/min，携带气体流量0.6 m³/h。感应等离子体是制备高纯致密球形钼粉的有效技术。

加热温度对超纯铁素体含铜不锈钢热脆敏感性的影响

尹鸿祥，赵爱民，赵征志，周开春，裴伟，梁江涛

2015, 40(10): 81-85. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.019

摘要 ( 108 )

PDF (800KB) ( 90 )

在Gleeble 3500热模拟机上对21Cr-1.4Cu超纯铁素体不锈钢铜进行高温拉伸试验，研究加热温度对试验钢铜脆敏感性的影响。采用扫描电子显微镜、激光共聚焦显微镜和能谱分析等方法对显微组织和化学成分进行了对比分析。结果表明：1300 ℃加热时，试验钢由于过烧产生了高温脆性。1150 ℃加热时，铜脆敏感性最高，产生铜裂。1200~1250 ℃加热时，铜脆敏感性较低，发生塑性变形。研究发现，加热温度为1150 ℃时，形成的氧化物开始呈液态，冷却后形成包裹状或共晶结构的硅酸盐细颗粒。这些脆性物质使晶界强度降低，结合松脆最后导致严重铜裂。

氧化时间对Ti6Al4V微弧氧化膜结构及耐腐蚀性能的影响

严继康1,2，唐婉霞1,2，倪尔鑫1,2，吴云峰1，方树铭1, 杨钢1

2015, 40(10): 86-91. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.020

摘要 ( 93 )

PDF (797KB) ( 140 )

在磷酸盐体系中采用恒压微弧氧化工艺对Ti6Al4V(TC4)合金进行微弧氧化，研究了不同氧化时间对微弧氧化膜层的表面形貌、硬度、粗糙度以及物相生成的影响，并对不同氧化时间的膜层耐腐蚀性能进行了测试。结果表明：随着微弧氧化时间的延长，氧化膜表面微孔径增大，膜层厚度与表面硬度值先增加后又降低，膜层由金红石、锐钛矿及钙磷化合物组成，且主晶相为钙磷化合物，金红石及钙磷化合物含量均随微弧氧化时间的延长而增加；微弧氧化膜层表面Ca/P摩尔比值为1.56，接近人体羟基磷灰石比值，O/Ti原子比值为2.0，膜层表面主要组成为TiO₂；微弧氧化膜层腐蚀电位逐渐减小，腐蚀电流逐渐增大。

深冷处理对W6Mo5Cr4V2高速钢红硬性的影响

吕雁文，闫献国，韩晓君，刘冈超，智红英

2015, 40(10): 91-94. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.021

摘要 ( 83 )

PDF (800KB) ( 128 )

对W6Mo5Cr4V2高速钢进行深冷处理，研究其在不同冷却速度、深冷温度、保温时间及回火次数下红硬性的变化规律。结果表明：深冷处理后高速钢试样的红硬性都有所提高。深冷温度为-196 ℃，保温时间为4 h时材料可获得较高的红硬性，但随着回火次数、深冷速度的增加W6Mo5Cr4V2高速钢的红硬性逐渐降低。通过对深冷因素的显著性关系分析比较得出深冷时间对高速钢红硬性的影响最大，然后依次是冷却速度、保温时间和深冷温度。

轧制温度对AZ91镁合金组织及性能的影响

郑留伟1,2,3，赵子龙1,2，王红霞1,2，梁伟1,2

2015, 40(10): 95-98. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.022

摘要 ( 122 )

PDF (800KB) ( 586 )

研究了不同变形温度对AZ91铸态镁合金轧制成形能力、微观组织及力学性能的影响，对热轧过程中第二相的分布及边裂行为进行了分析。结果表明，变形温度对AZ91铸态镁合金轧制成形性能影响显著。350 ℃和450 ℃轧制时，试样边部及表面出现明显横向裂纹，变形温度为400 ℃时，可获得较前两者更均匀细小的轧制组织，轧制成形性能明显提高。轧制试样的室温拉伸性能指标呈现先增加后减小的趋势，在400 ℃时达到最大值，抗拉强度和伸长率分别达到289 MPa和10.4%。

预变形量对大晶粒低碳钢烘烤硬化性能影响的内耗研究

张恒毅1,2，李维娟2，金晓龙3

2015, 40(10): 99-104. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.023

摘要 ( 101 )

PDF (803KB) ( 75 )

测试了大晶粒尺寸低碳钢不同预变形后的烘烤硬化性能及其变形态和烘烤态的内耗曲线，采用透射电镜观察试样位错的形态。结果表明：不同预变形的大晶粒低碳钢的烘烤硬化值(BH₂)均为负值；预变形量在2%～10%范围内，随着预变形量的增大，BH₂先增大后减小，在预变形量为5%时，BH₂最大，SKK峰高最大；烘烤态的SKK峰的峰高变化趋势和位错密度都与BH₂变化趋势相同；变形态Snoek峰的峰高逐渐减小，SKK峰的峰高逐渐增加。与变形态相比较，预变形2%的烘烤态Snoek峰的峰高增加，5%和10%的Snoek峰的峰高减小；预变形2%、5%和10%的烘烤态SKK峰高增加。烘烤硬化机制与Cottrell气团密度相关。

深冷处理对20CrMnTi钢尺寸稳定性及硬度的影响

顾开选1，张红1，王洪建2，郭嘉1，高红星2, 王俊杰1

2015, 40(10): 104-107. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.024

摘要 ( 166 )

PDF (804KB) ( 224 )

研究了不同处理工艺对20CrMnTi钢尺寸稳定性及硬度的影响，同时对微观组织的变化进行了分析。结果表明，渗碳+深冷+淬火+深冷+回火处理能够显著提高20CrMnTi 钢的尺寸稳定性，同时能够提高硬度。渗碳后的深冷处理对于尺寸稳定性的改善作用较大，深冷处理能够使部分残留奥氏体转变为马氏体，并在马氏体基体上析出超细碳化物颗粒。

热处理工艺对冷卷用弹簧钢应变硬化指数的影响

姜云1,3，梁益龙2,3，徐军2,3，易艳良2,3，严振2,3

2015, 40(10): 108-112. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.025

摘要 ( 118 )

PDF (803KB) ( 561 )

采用静态拉伸、线性回归处理等方法研究了不同热处理工艺对冷卷用60Si2CrVAT弹簧钢盘条的力学性能及拉伸应变硬化行为的影响。结果表明，试验弹簧钢的强度和硬度均随回火温度的升高而下降。在低于470 ℃回火时，应变硬化指数n符合Hollomon方程，且随回火温度的升高n值下降；在高于470 ℃回火时，材料的应变硬化指数出现双n值特征，其中在低应变区n值随回火温度的升高而下降，在高应变区n值则随回火温度的升高而升高。试验钢的应变硬化速率随应变改变而变化的规律与n值的变化规律相似。综合考虑强度、硬度、塑性、应变硬化指数和应变硬化速率等因素，确定910 ℃淬火后530 ℃回火更有利于60Si2CrVAT钢盘条的冷卷成形。

6063铝型材表面转化膜的制备

刘程鹏，蒋君，牟洪仲

2015, 40(10): 112-116. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.026

摘要 ( 88 )

PDF (801KB) ( 80 )

以K₂ZrF₆钝化液为成膜剂在建筑用6063合金表面制备了无Cr化学转化膜，通过钝化液浓度和钝化液温度的优化得到了膜层均匀和耐腐蚀性能良好的转化膜制备工艺，并研究了此工艺转化膜的组织与结构。结果表明，当K₂ZrF₆钝化液浓度为0.382 mol·L^-1、钝化液PH值为4.5、钝化液温度为25 ℃和钝化时间为15 min时可以在6063合金表面形成耐腐蚀性能良好的均匀膜层；转化膜层中主要含有Al、Al₂O₃、AlF₃、KZrF₃O·2H₂O和KZrF₃(OH)₂·H₂O相。

多元低合金耐磨钢的强韧化处理

李蒙1，李鸿征1，张秀领2，祝庆2，熊博文3

2015, 40(10): 117-122. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.027

摘要 ( 88 )

PDF (796KB) ( 90 )

为了研究热处理对多元低合金耐磨钢组织及性能的影响，对其进行了不同温度下的淬火和回火处理，采用金相显微镜、扫描电镜、X-射线衍射仪、洛氏硬度计、冲击试验机等多种检测手段分别研究了其显微组织和力学性能的变化，并最终确定了低合金耐磨钢合理的热处理工艺。结果表明，淬火和回火温度对试验钢的组织及性能有着不同程度的影响。试验钢的最佳热处理工艺为910 ℃´1.5 h淬火+230 ℃´2 h回火，经此工艺处理后，试验钢的晶粒细小，组织为回火马氏体、残留奥氏体和少量碳化物，其硬度达到50 HRC，冲击韧度值大于42 J·cm^-2，韧性得到了明显改善，具有良好的综合力学性能。

X80级管线钢热煨弯管的热处理工艺及力学性能

赵时璐1，张震2，张钧1，王双红1，王建明1

2015, 40(10): 123-126. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.028

摘要 ( 106 )

PDF (800KB) ( 117 )

对X80级管线钢热煨弯管进行了不同的调质处理，采用硬度计、拉伸试验机、冲击试验机和扫描电镜对调质处理后X80级管线钢弯管的力学性能及显微组织分别进行了研究分析。结果表明，X80级管线钢弯管的最优调质处理工艺为890 ℃保温30 min淬火水冷，随后590 ℃保温60 min回火空冷。经最优工艺调质处理后，弯管的显微组织为贝氏体铁素体、粒状贝氏体及少量针状铁素体，硬度达235 HB，下屈服强度达600 MPa，抗拉强度达740 MPa，屈强比达0.81，断后伸长率达28%，冲击吸收能量达300 J，具有优异的综合力学性能。

时效温度对含Cu抗菌双相不锈钢力学及耐蚀性能的影响

刘东，王永霞，向红亮，杨彩萍

2015, 40(10): 127-131. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.029

摘要 ( 124 )

PDF (808KB) ( 128 )

通过SEM、EDS以及拉伸试验与电化学测试等手段，研究了时效温度对含铜抗菌双相不锈钢力学及耐蚀性能的影响。结果表明,时效处理析出的富Cu相有提高抗拉强度的作用；在540~580 ℃范围内，随着时效温度升高，富铜相粗化，材料抗拉强度及塑性下降，断口由韧性断裂逐渐向解理断裂转变；在30%醋酸溶液中，富铜相体积分数越大，试样耐蚀能力越强。

强流脉冲电子束处理对WC-Co硬质合金耐磨性的影响

任鑫1，曹丹凤1，徐洋1, 2，郝胜智3, 4

2015, 40(10): 132-135. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.030

摘要 ( 240 )

PDF (803KB) ( 92 )

作为一种新型高效的表面改性技术，强流脉冲电子束（HCPEB）由于可以在极短时间内诱发的温度-应力耦合作用，改性层内组织细化并生成纳米新相WC_1-x、Co₃W₃C、Co₃W₉C₄和石墨，从而改善合金的理化性质以及力学性能等，达到表面强化的目的。本文研究了HCPEB表面改性处理后YG8、YG6X和YG6硬质合金耐磨性的变化情况。结果表明，23.4 kV、25次辐照处理后的YG8硬质合金耐磨性提高3倍；27 kV、20次辐照处理后YG6X的耐磨性提高6.4倍；27 kV、20次辐照处理后YG6硬质合金耐磨性提高4.4倍。HCPEB处理后的WC-Co硬质合金的耐磨性均有明显提高。

正火温度对超高强度不锈钢组织与力学性能的影响

王晓辉1,2，周芸1，刘振宝2，梁剑雄2，张博宁2,3

2015, 40(10): 136-141. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.031

摘要 ( 132 )

PDF (806KB) ( 537 )

研究了正火工艺对新型超高强度不锈钢组织与力学性能的影响。结果表明，经1050 ℃正火不但改善了原始态的混晶组织，得到了等轴的晶粒，同时溶解了原始晶界上网状的M₂₃C₆型碳化物，明显提高了钢的韧性。经正火处理的试样再经1080 ℃固溶和540 ℃时效处理后，强度可达到1998 MPa，断裂韧性达到105 MPam^1/2，满足了工程技术的要求。

冷轧304奥氏体不锈钢蚀刻板的板形和硬度控制

麻永林，宫美娜，邢淑清，陈重毅

2015, 40(10): 141-144. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.032

摘要 ( 102 )

PDF (800KB) ( 168 )

研究400 ℃和900 ℃下0.25 mm 304不锈钢带的显微组织，测量了不同冷轧变形量下退火后的表面硬度。结果表明，变形量为27%的304奥氏体不锈钢带在900 ℃退火时，不仅可以保证其蚀刻后板形平直，同时也达到了所要求的硬度值。

磁化处理对W6Mo5Cr4V2高速钢耐磨性能的影响

朱涛，刘政，沈俊波

2015, 40(10): 145-151. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.033

摘要 ( 125 )

PDF (797KB) ( 110 )

通过正交试验法研究了交变磁处理时电流频率、励磁电压、处理时间对W6Mo5Cr4V2高速钢耐磨性能的影响，并对工艺进行了优化，利用扫描电镜和能量分散谱仪分别观察其表面形貌和测定其表面成分。结果表明：经交变磁化处理的W6Mo5Cr4V2高速钢试样的磨损量及摩擦系数均有一定程度的降低，磁化参数具有较大影响。磨损表面的扫描电镜和能谱分析表明，氧化减磨机理及其磨粒润滑机理起主导作用，施加的作用载荷大小不同，产生保护摩擦磨损表面的最佳氧化膜厚度的磁场强度大小也不同，高速钢在低载荷工况下工作时，磁处理提升其耐磨性效果更明显。

热镀锌工艺对DP590钢板表面镀层性能的影响

齐春雨1,2，王贺贺1，李远鹏1，江社明1，张启富1，俞钢强1

2015, 40(10): 151-154. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.034

摘要 ( 241 )

PDF (805KB) ( 109 )

为研究热镀锌合金化工艺参数对DP590双相钢合金化行为的影响，采用SEM、粗糙度仪分析了不同工艺条件下合金化镀层的表面形貌、镀层结构和表面粗糙度。结果表明，随着合金化温度升高和时间延长，合金化镀层表面ζ相减少，δ相增多，出现小孔；480 ℃时DP590钢板镀层表面粗糙度随处理时间的延长而增加，500 ℃和520 ℃处理时镀层表面粗糙度时随时间延长而减小；当合金化时间为25 s时，镀层表面粗糙度随温度升高而降低，而20 s时，随合金化温度升高，表面粗糙度呈先升高后降低趋势；温度升高，时间增加，合金化程度加深，当合金化温度为520 ℃、合金化时间为25 s时，DP590钢板热镀锌合金化镀层中出现Γ相。

配分时间对0.16C-1.8Mn-1.5Si钢组织性能的影响

陈连生1，张健杨1，田亚强1，宋进英1，徐勇2

2015, 40(10): 155-158. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.035

摘要 ( 86 )

PDF (797KB) ( 77 )

采用扫描电镜和X射线衍射仪研究了配分时间对0.16C-1.8Mn-1.5Si钢组织演变、力学性能和残留奥氏体含量的影响。结果表明，经Q&P工艺处理后，随着配分时间的不断增加，试验钢的淬火马氏体转变为回火马氏体，渗碳体逐步析出；抗拉强度逐渐减小，伸长率先增大后减小；在配分时间为120 s时，抗拉强度为1012 MPa，伸长率最大值达到23%，强塑积最大达到23276 MPa%，残留奥氏体量达到最大值为14.4%；在不同的配分时间下，钢的伸长率变化趋势与残留奥氏体量的变化趋势基本一致，拉伸断口形貌具有典型的韧性断裂特征。

激光功率对Ni-WC熔覆层组织与性能的影响

韩立影1,2，陈禹希1，张峻巍1,2

2015, 40(10): 159-162. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.036

摘要 ( 104 )

PDF (796KB) ( 80 )

用HGL-6000型横流CO₂激光器在316L不锈钢表面熔覆Ni-WC涂层。采用金相显微镜观察熔覆层组织形貌；利用显微硬度计和电化学工作站研究了不同激光功率对熔覆层硬度及耐蚀性的影响。结果表明，熔覆层组织主要为树枝晶及共晶组织自表面向内部逐渐粗化；随激光功率增加，熔覆层组织先细小后变得粗大，当激光功率为3500 W时，组织最细小；随功率增加，熔覆层硬度降低，且自表面至结合处均呈下降趋势，当激光功率为2500 W时，熔覆层硬度（573HV1）最高，为基体的3.3倍，功率为3500 W时，熔覆层硬度为基体的2.2倍；随功率增加，熔覆层耐蚀性先增强后减弱，功率为3500 W的熔覆层耐蚀性优于其它功率的熔覆层且与316L不锈钢耐蚀性相当。

时效温度对18Ni350马氏体时效钢缺口效应和延迟断裂的影响

门蒙蒙，杨卓越，丁雅莉，宁静

2015, 40(10): 162-165. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.037

摘要 ( 92 )

PDF (799KB) ( 88 )

通过在空气中进行慢位移速率缺口拉伸试验研究了不同时效温度对18Ni350马氏体时效钢的缺口效应和延迟断裂行为的影响。结果表明，极限抗拉强度较低的420 ℃和450 ℃欠时效试样对缺口的敏感性较高，并表现出明显的延迟断裂敏感性。480 ℃时效试样的极限抗拉强度略低于510 ℃峰时效，但缺口抗拉强度高出100 MPa以上，因此480 ℃时效可降低缺口敏感性。540 ℃过时效试样的极限抗拉强度下降的同时缺口敏感性仍较高，但有益于降低延迟断裂敏感性。

冷速对不同Ni含量低温钢的组织及相变的影响

黄琦1，阎军2，潘红波2，孙维3，郭湛3

2015, 40(10): 166-171. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.038

摘要 ( 102 )

PDF (796KB) ( 105 )

采用热力模拟试验机研究了Ni含量为0.20%、0.50%、0.80% 3种成分低温试验钢T1、T2、T3在不同冷却速率下的组织转变规律及其CCT曲线，采用光学显微镜对组织进行了观察，采用显微硬度计对其硬度进行了测定，分析了Ni含量及冷却速率对显微组织和硬度的影响。结果显示，随Ni含量增加，试验钢的铁素体转变区域、珠光体转变区域逐渐减小，T1试验钢铁素体转变温度范围为739～465 ℃,珠光体转变温度范围为659～558 ℃，T2试验钢铁素体转变温度范围为716～509 ℃，珠光体转变温度范围为644～574 ℃，T3试验钢铁素体转变温度范围为690～500 ℃,珠光体转变温度范围为572～513 ℃。当冷速为10 ℃/s，V析出强化作用开始减弱，此时硬度值出现一个波谷。控制合理冷速在5～10 ℃/s之间，Ni含量控制在0.50%～0.80%之间，有利于韧性相针状铁素体、贝氏体复相组织生成。

退火对高锰无取向电工钢磁性能的影响

花艳侠1,2,3，张晨2，项利2，唐广波3，仇圣桃2，李激光1

2015, 40(10): 172-175. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.039

摘要 ( 121 )

PDF (797KB) ( 92 )

研究在875～1000 ℃退火对高锰50W470无取向电工钢组织、织构以及磁性能的影响，并对975 ℃×3 min与975 ℃×5 min退火效果进行对比分析。结果表明，随着退火温度的升高，成品板晶粒尺寸增大且均匀，相应的铁损不断降低，磁感在975 ℃时略有升高，整体为下降趋势。而过长时间退火，有利于铁损，不利于磁感。在975 ℃×3 min退火后，成品板中存在较强的有利于磁性能的{100}面织构，而975 ℃×5 min退火后{100}面织构强度明显减弱，磁感降低。因此，试验用高锰50W470无取向电工钢的最佳退火工艺为975 ℃×3 min高温短时退火。

热处理对高压气瓶用34CrMo4H钢力学性能的影响

尹谢平1，陆明和2，蒋锡军2

2015, 40(10): 176-180. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.040

摘要 ( 103 )

PDF (799KB) ( 94 )

研究了不同淬火温度、回火温度、回火时间、冷却方式、预处理工艺对气瓶用34CrMo4H高强度钢力学性能的影响。结果表明，随淬火温度的提高，其抗拉强度增大，冲击值和伸长率降低；随回火温度的提高，其抗拉强度降低，伸长率增大，在540~570 ℃回火时冲击韧度表现为变化不明显，然后随回火温度的提高而增大。油淬或水淬，其强度、冲击值基本一致，但油淬的伸长率比水淬高2%；随回火时间的延长，其强度降低，冲击值增大，伸长率在回火时间为2 h时最大，然后随回火时间的延长或缩短，逐步降低。最佳的热处理工艺为840~900 ℃淬火，水或油淬+ 570~610 ℃回火1~2.5 h，可以获得符合ISO 9809-2: 2010标准和设计要求的力学性能；在最终调质处理前增加870 ℃正火预处理，可进一步改善34CrMo4H钢的塑韧性。

7055超高强铝合金的时效工艺

张训1，高智勇2，叶茂1，郑皓2，孟令博1，张旭宇1，李伟强1，李国宏1，肖抓1，黄艳军1

2015, 40(10): 181-186. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.041

摘要 ( 120 )

PDF (803KB) ( 98 )

通过拉伸试验、TEM观察、EDS分析等手段研究了时效处理对7055超高强铝合金力学性能及微观组织的影响，并最终确定了7055铝合金合理的时效工艺。结果表明，7055铝合金的最佳单级时效工艺为120 ℃×4 h，时效后的抗拉强度达到660 MPa。TEM分析结果表明7055铝合金在120 ℃时效4 h时主要析出相为GPI区，至时效8 h时，基体内开始出现η'相与GPI区并存，随着时效时间的延长，合金中的η'相体积分数不断增加，到时效时间为24 h，合金晶内析出相基本以η'相为主。

热张力减径对焊接套管组织与性能的影响

王军，王宝宝，赵建龙，田永宏

2015, 40(10): 187-192. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.042

摘要 ( 90 )

PDF (799KB) ( 93 )

研究热张力减径对HFW套管显微组织、力学性能及抗沟槽腐蚀性能的影响。结果表明，HFW焊管经热张力减径处理，焊缝和母材的组织趋于一致。当减径量为27.9%时，母材屈服强度降低了21.5%，母材和焊缝抗拉强度降低了2.5%左右，伸长率提高了20%，母材和焊缝的冲击吸收能量分别提高了25%和65%，焊缝区平均沟槽腐蚀系数α减小了19.6%；当减径量为41.1%时，母材屈服强度降低了17.6%，母材和焊缝抗拉强度降低了2%左右，伸长率提高了15%，母材和焊缝的冲击吸收能量分别提高了40%和90%，焊缝区平均沟槽腐蚀系数α减小了24.5%。因此，当减径量为41.1%时，HFW套管的综合性能最佳。

25MnB履带板用钢的热处理工艺

赵基，杜超

2015, 40(10): 192-194. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.043

摘要 ( 235 )

PDF (800KB) ( 643 )

对履带板用钢25MnB的热处理工艺进行了研究。结果表明，25MnB履带板用钢是一种非常易于热处理的钢种。热处理加热温度从800 ℃至900 ℃，回火温度从200 ℃至350 ℃，均可获得满意的冲击吸收能量与硬度。而从履带板耐磨性的角度考虑，加热温度取上限，回火温度取下限是最佳热处理工艺选择。

滚珠丝杠副的接触疲劳行为

李泽峰1，王经涛1，欧屹2，朱荣1，周成平1

2015, 40(10): 195-199. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.044

摘要 ( 107 )

PDF (805KB) ( 346 )

通过显微硬度、化学成分、扫描电镜和能谱仪等方法对接触疲劳试验样品进行了分析。结果表明，试样经过一定周次的循环加载，滚道表面出现点蚀、微裂纹和剥落等现象。疲劳裂纹主要从滚道表面萌生，并与表面呈一定角度向内部扩展。材料内部的非金属夹杂物对裂纹的萌生和扩展发生影响。次表面疲劳裂纹优先在Al₂O₃·MgO颗粒周边萌生和扩展，并没有在TiN颗粒周围萌生。

环境因素对X80钢焊接接头腐蚀电化学行为的影响

谢飞，王丹，吴明，张康南，杨旭，孙东旭

2015, 40(10): 200-204. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.045

摘要 ( 111 )

PDF (801KB) ( 108 )

通过正交试验法，采用动电位极化技术研究溶解氧、温度、pH值等环境因素对X80管线钢焊接接头在库尔勒土壤环境中的腐蚀电化学特征的影响。结果表明，库尔勒土壤模拟溶液中溶解氧从0.5 mg/L增大到6.5 mg/L时，X80管线钢焊接接头的腐蚀程度越来越严重，当氧含量为6.5 mg/L时，试样的腐蚀电流密度达到59.237 μA/cm²；环境温度从20 ℃上升到60 ℃，X80钢焊接接头的腐蚀程度明显加剧，当温度为60 ℃时，试样的腐蚀电流密度达到44.593 μA/cm²；溶液pH值从7.0增大到11.0，X80钢焊接接头的腐蚀程度相对减弱，当pH值达到11.0时，试样的腐蚀电流密度达到31.417 μA/cm²。溶解氧含量对X80钢焊接接头的腐蚀行为影响最大，其次pH值的影响，温度对试样的腐蚀性影响相对最小。

V150高强度超深井钻杆断裂失效分析

龚丹梅1，余世杰1,2，袁鹏斌1,2，帅亚民3

2015, 40(10): 205-210. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.046

摘要 ( 114 )

PDF (799KB) ( 106 )

某超深井在下套管过程中发生V150钻杆断裂事故，为查明断裂原因，采用宏观及显微组织分析、硬度测试、线弹性断裂力学分析等方法对断裂样品进行了失效分析。结果表明，该钻杆为脆性断裂，裂纹起源于摩擦对焊焊缝外表面附近的灰斑缺陷。由于钻杆焊缝热处理回火时超温，在较快冷却速度下形成了硬脆相组织，降低了焊缝断裂韧性及裂纹临界尺寸，在裂纹深度达到临界尺寸时，裂纹迅速失稳扩展，导致钻杆脆性断裂。

60Si2MnA汽车扭杆弹簧的热处理工艺

翟崇琳1，苗进2

2015, 40(10): 211-214. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.047

摘要 ( 151 )

PDF (796KB) ( 112 )

采用金相、硬度、保载、疲劳和扭转等试验，研究了扭杆弹簧热处理后的力学性能。结果表明，扭杆弹簧的组织硬度合格，永久变形较小，弹性性能和刚度良好，各项指标满足汽车驾驶室翻转机构扭杆弹簧的使用要求。证明了60Si2MnA扭杆弹簧中频加热、水冷却、中温回火是合理的热处理工艺。

热轧带肋钢筋的拉伸断口研究

曹重1，赵征宇1，李江华2，吴光耀1，邓官平1，杨辉1

2015, 40(10): 214-219. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.10.048

摘要 ( 96 )

PDF (800KB) ( 141 )

通过对余热处理和微合金化钢筋进行即时拉伸、时效后拉伸试验，研究两种钢筋断裂源及断口“鱼眼”的形成，分析了时效处理对试样力学性能的影响。结果表明：由基体塑性和夹杂物水平所代表的综合塑性，是试样裂纹源产生位置的决定因素。试样经时效后，强度下降、伸长率提高以及能够避免断口出现鱼眼，主要是因为去氢的作用。“鱼眼”的尺寸主要受夹杂物尺寸、基体的塑性以及裂纹扩展速度影响。

本期目录