金属热处理

王成林，李伟，金学军

2015, 40(11): 1-6. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.001

摘要 ( 122 )

PDF (784KB) ( 152 )

在商用热成形钢B1500HS成分基础上，通过提高Si含量获得一种可适用于淬火-配分（Q&P）处理的新钢种，研究了其Q&P处理后的微观组织与力学性能。采用金相（OM）、透射电子显微镜（TEM）对材料的微观组织进行观察分析，采用磁性法（PPMS）测定残留奥氏体含量。结果表明，Si含量高的钢经Q&P处理后得到板条马氏体+残留奥氏体组织，而低Si含量钢为全马氏体组织。不同Si含量材料的力学性能差别明显，Si含量由0.25%wt提高至0.89%wt时，屈服强度和抗拉强度提高约80～150 MPa，且Si含量高的钢对Q&P处理的温度和时间条件比低Si含量钢更敏感。结果显示Si含量较低的钢进行不同条件的Q&P处理后，材料的强塑积基本不变，而Si含量的提高使热成形钢适于进行Q&P处理，260℃×300 s条件下获得强塑积高于20 GPa·%的综合力学性能，比水淬试样强塑积高约71%。

钒含量对含铌高镍铬无限冷硬铸铁组织及耐磨性的影响

彭展南1，杨帅2

2015, 40(11): 6-11. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.002

摘要 ( 108 )

PDF (773KB) ( 95 )

采用金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪以及差热分析和热力学计算等方法研究了不同钒含量的含铌高镍铬无限冷硬铸铁的微观组织及磨损性能的变化规律。研究表明：钒含量从3.0%增加到6.0%，组织中碳化物逐渐由网状向颗粒状和短条状转变，由沿晶分布向均匀分布转变，铸态硬度和回火硬度均呈现出上升趋势，耐磨性逐渐增加；含量达到7.5%时碳化物发生了过度长大现象，硬度下降，耐磨性降低。均匀弥散分布的颗粒状碳化物利于耐磨性的提高。碳化物的细化或者粗化取决于钒对相图中碳化物生长区域的减小或者增大的影响。

添加Ni和Mo对焊丝钢盘条组织和性能的影响

潘鑫, 张宇, 郭慧英, 王纳

2015, 40(11): 12-16. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.003

摘要 ( 133 )

PDF (712KB) ( 116 )

通过热模拟和工业轧制试验研究了分别添加（质量分数）0.35%的Ni和Mo对焊丝钢盘条组织和强度的影响。结果表明，含Ni焊丝钢的相转变温度区间为600~750 ℃，产生马氏体-残留奥氏体（M-A）组元和贝氏体（B）的临界冷速分别为0.8 ℃/s和2.0 ℃/s；含Mo焊丝钢的相转变区间约为480~640 ℃，且在0.1 ℃/s的冷速下已发生B和M-A转变。在相同热轧工艺条件下，含Mo焊丝钢盘条比含Ni焊丝钢的硬度高约50 HV5，强度高约150 MPa

Mo对1000 MPa级低碳贝氏体钢未变形奥氏体连续冷却转变的影响

张慧杰1，肖红亮2，包耀宗3

2015, 40(11): 17-21. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.004

摘要 ( 156 )

PDF (705KB) ( 112 )

用Formastor-FII热膨胀仪进行热膨胀试验，结合显微组织观察和硬度测定，研究了1000 MPa级低碳贝氏体钢中钼元素对未变形奥氏体连续冷却相变的影响，测定了不同钼含量的试验钢的CCT曲线。结果表明，较高的钼含量降低贝氏体的析出温度，缩小贝氏体相变温度范围，并使CCT曲线向右移动。

Cu改性Ti₅Si₃金属间化合物的制备与力学性能

方双全, 刘澄, 黄新，严凯

2015, 40(11): 21-24. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.005

摘要 ( 100 )

PDF (708KB) ( 552 )

采用真空热压方法原位合成了纯Ti₅Si₃和Cu改性Ti₅Si₃金属间化合物，利用X射线衍射和扫描电镜方法研究了金属间化合物的相组成和微观结构。测试了材料的抗弯强度和断裂韧度，分析和探讨了材料的强韧化机理。结果显示Ti₅Si₃金属间化合物的抗弯强度和断裂韧度随Cu掺量的增加而显著增加，分析表明延性合金CuTi的生成、晶粒细化是Ti₅Si₃金属间化合物强韧化的主要原因。

Al-Er-xZr系列耐热铝合金导线的组织与性能

李静，杨昇，蔡斌，邱跃武，侯雅尘

2015, 40(11): 25-28. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.006

摘要 ( 192 )

PDF (781KB) ( 123 )

前期研究发现，铒、锆可提高铝合金的耐热性能，在此基础上，针对AT3合金的性能要求，开发了Al-Er-xZr系列超耐热合金。研究表明，Al-Er-xZr合金具有很好的导电和耐热性能，经时效后，其90%强度保持温度可达到300 ℃。通过热处理，Al-0.04Er-0.15Zr导电率可达60% IACS以上，在210 ℃下，可长期使用，满足AT3合金的性能要求。

P92钢的过冷奥氏体等温转变

段宝玉1,刘宗昌1，王海燕2，任慧平1,霍文霞1

2015, 40(11): 29-32. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.007

摘要 ( 118 )

PDF (709KB) ( 108 )

对P92钢进行了TTT图测定，观察分析了过冷奥氏体的等温转变的类型及组织形貌。研究结果表明，经1050 ℃奥氏体化，在650~800 ℃之间进行等温转变，奥氏体中首先析出碳化物（Cr₂₃C₆），接着发生F+P转变；在170~400 ℃区间存在马氏体的变温转变和贝氏体相变。在400~650 ℃区间存在宽广的海湾区，且贝氏体相变的孕育期比共析分解短得多。同时发现了两种特殊的组织形态：珠光体组织为纤维状，下贝氏体中的碳化物为颗粒状。

Al₆CuMg₄准晶形核剂对铝合金凝固组织的影响

梁钰，石逸扬，王琛，肖文豪, 艾延龄

2015, 40(11): 33-36. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.008

摘要 ( 112 )

PDF (711KB) ( 113 )

在铝合金的熔炼过程中加入Al₆CuMg₄准晶形核剂，经热处理后，在透射电子显微镜下观察其显微结构。研究发现合金中存在两种析出相：一种是Al-Cu-Mg系合金中常见的S相，但其在电子束照射下发生了结构变化；另一种析出相的结构尚未定论。此外，在合金中还发现了呈十次对称排列的微畴。

ASTM A216 WCA钢奥氏体化过程中的组织演变

苏斌1, 2，周运洪1，王震宏1，赵永让3，徐恩献3，贾冠飞3

2015, 40(11): 37-40. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.009

摘要 ( 116 )

PDF (706KB) ( 87 )

采用膨胀试验和淬火试验研究了ASTM A216 WCA钢奥氏体化过程中的组织演变，分析了不同加热速率对奥氏体化过程的影响，并通过金相分析方法研究了加热过程中各相相分数的变化。结果表明，随着加热速率的增大，奥氏体化转变开始温度和结束温度均升高，初始奥氏体晶粒尺寸减小；同时可以看出，奥氏体化过程中珠光体向奥氏体的转变速度比铁素体向奥氏体的转变速度快。

热分解法制备Pd-Sn催化剂的结构与性能

李文良，唐电，张腾

2015, 40(11): 40-43. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.010

摘要 ( 120 )

PDF (708KB) ( 81 )

利用热分解法制备Ti/Pd₂Sn+PdO和Ti/Pd电极。采用高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）、能量散射谱仪（EDS）、选区电子衍射（SAED）对催化剂进行表征。利用循环伏安法和计时电流法研究了所制备催化剂的催化活性和稳定性。结果表明，Ti/Pd₂Sn+PdO电极比Ti/Pd电极具有更高的甲酸催化活性（约2.4倍）。Ti/Pd₂Sn+PdO电极在0.3 V（vs SCE）下测试500 s后电流密度仅衰减25%，具有比Ti/Pd电极更好的稳定性。Ti/Pd₂Sn+PdO电极显著提高了催化活性和稳定性为Pd基直接甲酸燃料电池催化剂的应用提供可行方案。

T91钢EPRI P87镍基焊材焊接接头组织与性能

杜宝帅1，张忠文1，李新梅1，刘睿2

2015, 40(11): 44-47. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.011

摘要 ( 109 )

PDF (711KB) ( 104 )

采用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、热膨胀仪、高温拉伸试验仪和冲击试验仪对T91钢EPRI P87镍基焊材焊接接头的显微组织和力学性能进行了研究。试验结果表明，焊缝金属同T91钢母材形成良好的冶金结合，其组织结构为胞状枝晶γ相固溶体；同ENiCrFe-3镍基焊缝金属相比，EPRI P87焊缝金属的热膨胀系数同T91钢更为接近；焊接接头高温拉伸试样（400～600 ℃）断裂于T91钢母材位置，表明在高温服役条件下焊缝金属相比母材具有更高的强度；由于镍基焊材良好的塑韧性，在未热处理条件下焊缝金属表现出较高的冲击性能。

退火对AZ31镁合金板组织与性能的影响

陈贝1，陈惠芬1，徐春1,2，庞灵欢2，王泽民1

2015, 40(11): 48-52. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.012

摘要 ( 118 )

PDF (705KB) ( 93 )

镁合金板轧制后会出现大量形变孪晶，对使用性能带来非常不利影响。通过对镁合金板退火处理，用光学显微镜、扫描电子显微镜、拉伸试验机及X射线衍射仪，对AZ31镁合金板材轧制后不同退火制度下的显微组织、力学性能和衍射峰宽化现象进行了研究。结果表明，AZ31镁合金轧制后出现的大量形变孪晶，在200～350 ℃退火后，发生回复再结晶，孪晶基本消失；240 ℃退火1 h，组织为细小等轴晶粒，伸长率达到20.6%；轧制后的拉伸断裂面沿一定的晶面分离，退火后拉伸断口呈明显韧窝状，为典型的韧性断裂。轧制使层错率升高，在X射线衍射谱中表现为峰形宽化；退火使层错率降低，伸长率提升。

Cu-Ni-Al合金相图富Cu端合金的析出相表征

陶世平1, 谢辉1, 贾磊2

2015, 40(11): 52-55. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.013

摘要 ( 125 )

PDF (707KB) ( 302 )

以Cu-Ni-Al三元相图富铜端两组合金为研究对象，采用高频感应熔炼获得Cu-Ni-Al合金铸锭，并对铸锭进行固溶+时效处理。通过对固溶+时效处理前后的显微组织、形貌和相组成的对比分析，可以认为，Cu-Ni-Al合金的富铜端并非为单相固溶区，通过适当热处理，Ni₃Al相从富Cu固溶体相内析出是可能的；固溶+时效处理有助于铸态Cu-Ni-Al三元合金中的晶界相网状NiAl相的瓦解和晶内细小颗粒Ni₃Al相的析出。

Ti₂AlNb合金表面等离子渗铝层的摩擦性能

任蓓蕾，梁文萍，缪强，潘晓扬，刘文

2015, 40(11): 56-60. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.014

摘要 ( 111 )

PDF (709KB) ( 85 )

利用双层辉光等离子冶金技术在Ti₂AlNb合金表面制备渗铝层，分析了渗铝层的成分、显微组织及相结构，测定了渗层的硬度分布，评价了室温干滑动磨损条件下的摩擦磨损性能。结果表明：在Ti₂AlNb合金表面形成约4 μm的沉积层和6 μm合金扩散层。扩散层中的硬度随渗层厚度呈梯度递减。渗铝层的磨损率为0.18×10³mg/N·m，仅是基体的0.67倍，磨损机理属于轻微磨损，可见，双辉等离子渗铝在一定程度上提高基体材料的耐磨性。

不同氧含量的Fe-36Ni因瓦合金的晶间内氧化行为

赵谦1，王福明1，何煜天1，陆建生2，王雪听2

2015, 40(11): 60-63. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.015

摘要 ( 119 )

PDF (707KB) ( 76 )

利用恒温氧化试验，研究了不同总氧含量的Fe-36Ni因瓦合金在1000 ℃和1100 ℃下的高温氧化行为，通过SEM分析了两种试样在不同温度下氧化层的截面形貌的差异并比较了两者氧化增重曲线的不同。试验结果表明，氧化温度和钢内总氧含量能显著影响Fe-36Ni因瓦合金的晶间内氧化行为；氧化温度越高，反应物质扩散越快，晶间内氧化层厚度越大，氧化越严重；钢内总氧含量较高时，有利于反应物质沿晶界扩散，从而造成更严重的晶间内氧化现象。

压缩变形对双相不锈钢σ相析出行为的影响

宾远红1,2，李培芬1,2，骆亍1,2，任凯3

2015, 40(11): 64-67. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.016

摘要 ( 103 )

PDF (709KB) ( 138 )

采用金相显微观察、定量相分析、能谱分析等方法，研究了室温压缩变形对2205双相不锈钢σ相析出行为的影响，用于指导双相不锈钢的冷、热加工工艺。结果表明，压缩变形并没有扩大双相不锈钢固溶处理的σ相析出温度范围，但加快了σ相的析出速度，导致σ相析出量增多，析出部位由α/γ相界扩大至铁素体晶内和奥氏体晶内，同时导致σ相析出鼻尖温度由850 ℃降至800 ℃。

X80管线钢焊缝组织及裂纹形成机制

端强1，阎军2，朱国辉2，蔡庆伍1

2015, 40(11): 68-72. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.017

摘要 ( 126 )

PDF (703KB) ( 110 )

采用光谱分析、夏比冲击、OM、SEM和EDS等方法研究了X80管线钢焊缝成分、组织和性能，并探讨了焊接裂纹形成机制。结果表明：由于焊接冶金和固态相变的作用，X80管线钢的焊缝呈现凝固和相变组织的综合特征，其微观组织为粒状贝氏体+大块状铁素体；焊缝处裂纹呈现结晶裂纹特征，其内部存在大量的非金属夹杂物；焊缝断口大部分为解理断裂，近裂纹边缘具有准解理断裂特征，冲击性能低于热影响区和母材。

45钢表面激光合金化原位生成TiN陶瓷相的组织及性能

王辉，陈晓龙

2015, 40(11): 72-75. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.018

摘要 ( 252 )

PDF (708KB) ( 63 )

以TiO₂、铁基粉及N₂为原料，采用YAG固体脉冲激光器对预置层进行激光合金化试验，在45钢表面原位生成了TiN陶瓷相增强基体复合合金层。通过金相显微镜和扫描电镜、X射线衍射仪、EDS能谱分析、显微硬度仪和摩擦磨损仪分别对合金层的结构、组织及性能进行了分析。结果表明，合金层与基体呈冶金结合，熔化区没有出现裂纹和气孔等缺陷，其物相组织成分主要由Fe-Cr固溶体、TiN和TiO₂组成，并弥散分布在合金层中，合金化层的最大显微硬度可达973 HV0.1，摩擦因数约为0.35，低于基体，耐磨性有明显提高。

LNG储罐用9Ni钢焊接接头的组织与性能

朱青松1, 2，彭云2，齐彦昌2，马成勇2，代建清1

2015, 40(11): 76-80. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.019

摘要 ( 96 )

PDF (710KB) ( 143 )

采用手工电弧焊、埋弧焊对9Ni钢板进行焊接，采用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）观察焊缝及热影响区的组织，通过拉伸、弯曲、冲击、硬度试验研究了焊接接头的力学性能。结果表明，两种焊接方法下焊缝组织主要由奥氏体和析出相组成，焊接热影响区组织主要为板条马氏体；焊缝的化学成分与母材匹配良好，焊接接头强度高、低温冲击性能和弯曲性能良好。

大型铜矿用球磨机衬板硅锰钢的组织与性能

许开辉1，王文焱1,2，史士钦1，黄文君1，元亚莎1，谢敬佩1,2，黄亚博1，付银团3

2015, 40(11): 81-84. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.020

摘要 ( 91 )

PDF (717KB) ( 69 )

为了获得矿用球磨机衬板良好的性能，对硅锰钢衬板材料进行淬火并二次回火，进行显微组织的观察和硬度、冲击及摩擦磨损测试。结果表明，二次回火后硬度下降约1 HRC，韧性提高约10%；摩擦转速是影响磨损机制的关键因素：低速时磨损以磨粒磨损为主，高速时以粘着磨损为主。

灰铸铁渗硼的组织与性能

叶宏1，喻文新1，闫忠琳2

2015, 40(11): 85-88. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.021

摘要 ( 136 )

PDF (706KB) ( 87 )

采用商用固体颗粒渗硼剂对用作玻璃模具的灰铸铁进行渗硼处理，渗硼温度为850、900和950 ℃，渗硼时间为2、4和6 h。使用光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪分析渗层厚度、组织形貌和物相组成。用HSR-2M磨损试验机研究渗硼试样的耐磨性，并测试其抗氧化性能。结果表明，灰铸铁渗硼层厚度随着渗硼温度的升高和渗硼时间的延长而增加；渗硼层由Fe₂B单相组成，并呈针齿状嵌入基体，显微硬度可达1253 HV0.2，耐磨性和抗氧化性显著提高，分别是灰铸铁的1.50倍和4.19倍。

H13钢表面脉冲等离子爆炸改性组织及性能的研究

邹晋1,2，刘成成3，陆德平1，余玖明1，周喆1，张林伟1，付青峰1，陆磊1

2015, 40(11): 89-93. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.022

摘要 ( 100 )

PDF (719KB) ( 104 )

利用脉冲等离子爆炸工艺对H13钢进行表面改性处理，通过OM、SEM和EDS分析了材料改性后的显微组织、断口形貌和元素分布，采用努氏硬度计测试了截面的显微硬度分布，并对其改性机制和工艺参数影响进行了分析和讨论。结果表明，脉冲等离子爆炸工艺可在H13钢表面形成厚度均匀，组织致密，高硬度的改性层；改性层由柱状晶区和细晶区组成，表层产生了离子注入现象，硬度呈现先上升后下降的趋势。脉冲等离子爆炸工艺能量越高，改性层越厚，晶粒尺寸越细，硬度越高。

热处理对铸造TiB＋La₂O₃增强钛基复合材料微观组织和拉伸性能的影响

刘统军，李九霄，王冀恒，黄光法，韩远飞，吕维洁

2015, 40(11): 94-98. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.023

摘要 ( 165 )

PDF (712KB) ( 109 )

利用Ti与LaB₆之间的化学反应经普通的熔铸工艺原位合成了TiB和La₂O₃增强的钛基复合材料，而后复合材料浇铸成f20 mm的棒材。研究了α+β和β热处理对复合材料的组织和拉伸性能的影响，利用光学显微镜和扫描电镜研究热处理后材料的微观组织和拉伸试样断面上增强体的增强机制。结果表明：α+β热处理后复合材料为α+β片层与少量近等轴α的混合组织，β热处理后复合材料为网篮组织。β热处理后复合材料的室温抗拉强度为1190 MPa，比α+β热处理的提高了31 MPa；β热处理后复合材料在600 ℃的抗拉强度为793 MPa，比α+β热处理的提高了48 MPa。复合材料在室温和600 ℃的断裂机制为TiB纤维的承载断裂，在650 ℃和700 ℃的断裂机制为TiB纤维的承载断裂和少量脱粘。

退火温度对10Cr17铁素体不锈钢组织和性能的影响

刘洪涛1,2，吴春京1，毛卫民1

2015, 40(11): 99-103. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.024

摘要 ( 123 )

PDF (708KB) ( 547 )

详细研究了热卷退火温度对铁素体不锈钢微观组织、织构、成型性能的影响。通过添加适量的铝，在细化晶粒的基础上，可提高钢的Ac₁温度，缩小α＋γ双相区，有助于提高退火温度。通过不同温度的退火试验确定了最佳退火温度，热卷退火温度为（940±10） ℃，保证了成品板材具有较好的成型性能。

时效温度对固溶态Fe-Mn-Al-C低密度钢性能与析出相的影响

刘少尊，王春旭，厉勇，黄顺喆，韩顺，刘宪民

2015, 40(11): 103-107. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.025

摘要 ( 96 )

PDF (715KB) ( 540 )

采用OM、SEM、TEM、VSM等试验方法，对不同时效温度下Fe-27Mn-8Al-1.6C低密度钢的力学性能及析出相变化规律进行了研究。结果表明，试验钢经405 ℃时效处理后，抗拉强度为1225 MPa，强塑积达到44.10 GPa·%，相比固溶态提高了21.4%；固溶态试验钢由奥氏体和由调幅分解形成的к-碳化物组成，经时效处理后，к-碳化物的尺寸和体积分数均有所增大；当时效温度高于455 ℃时，к-碳化物明显长大，呈方形，试验钢发生脆性断裂；随着时效温度的升高，析出相к-碳化物的体积分数增大，试验钢的磁化强度也随之升高。

热处理对电冶熔铸WC/钢复合材料中增强体转变规律的影响

张宁1，董蔚霞1，强颖怀2，丁刚3

2015, 40(11): 108-113. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.026

摘要 ( 83 )

PDF (705KB) ( 94 )

采用复合电冶熔铸技术，制备了以WC颗粒为增强体，5CrNiMo模具钢为基体的WC/钢复合材料，WC颗粒含量为45wt%。采用金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、电子背散射衍射仪和X射线衍射分析仪研究了复合材料中WC的形态和退火、锻造、淬火与回火处理对WC增强体转变的影响。结果表明，WC/钢复合材料中以三角形或矩形的WC为主；通过退火和锻造处理，碳化物溶解，共晶组织碎化；淬火加热温度升高，碳化物溶解加速，基体上分布大量细小的二次碳化物，共晶碳化物变化不明显；回火温度提高，碳化物分布更加均匀化，颗粒圆整性增强，碳化物聚集现象减少。存在的碳化物类型主要为WC颗粒、较大的Fe₃W₃C颗粒、Fe₃W₃C或M₇C₃枝晶状碳化物、弥散分布的Fe₃W₃C或M₂₃C₆二次碳化物。

回火温度对新系泊链钢的组织与氢脆敏感性的影响

张海霞1，程晓英1,2，李恒1，沈和平1

2015, 40(11): 114-119. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.027

摘要 ( 138 )

PDF (705KB) ( 101 )

用透射电镜和背散射电子衍射仪(EBSD)研究了560、600和640 ℃三种不同回火温度对新型系泊链钢显微组织的影响，并用预充氢拉伸试验研究了三种不同回火温度试样的氢脆敏感性。结果表明，该钢随回火温度的升高，碳化物析出形态由弥散分布的细小针状向稀疏的椭圆状和球状转变；小角度晶界减少，大角度晶界增多；组织变化导致可扩散氢含量减少，氢脆敏感性下降。

热处理工艺对0Cr16Ni5Mo不锈钢焊接接头性能的影响

李太江，李勇，李巍，刘刚，米紫昊，刘立营，王乐，李聚涛

2015, 40(11): 120-125. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.028

摘要 ( 92 )

PDF (707KB) ( 130 )

为提高水轮机过流部件焊接修复区域抗磨蚀性能，对0Cr13Ni5Mo马氏体不锈钢的转轮采用0Cr16Ni5MoRe不锈钢焊材进行焊接修复，研究热处理工艺对焊接接头性能影响以获得可靠的焊接质量。研究结果表明，通过延长焊后热处理时间至10 h，可有效改善母材、焊缝、热影响区的冲击性能，同时其弯曲性能也得到明显改善。采用0Cr16Ni5MoRe不锈钢焊条焊接0Cr13Ni5Mo不锈钢后，经焊后缓冷并610 ℃保温10 h空冷后焊接接头各项指标符合要求。

热处理工艺对Al_0.5CoCrCuFeNi高熵合金显微组织与硬度的影响

杨上金，吴波，刘灯宪，赵春凤，钭舒适，吴育锋，陈祖华

2015, 40(11): 126-131. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.029

摘要 ( 107 )

PDF (709KB) ( 138 )

采用水冷铜坩埚真空感应悬浮熔炼制备了多组元高熵合金Al_0.5CoCrCuFeNi，研究了不同热处理工艺对合金的显微组织和硬度的影响规律。结果表明，Al_0.5CoCrCuFeNi高熵合金相结构简单，在铸态下由两种不同成分的FCC相组成，枝晶处为贫Cu的FCC1相，枝晶间为富Cu的FCC2相，显微组织为树枝晶形貌，存在一定的枝晶偏析。合金制备态的硬度为255 HV0.5。合金具有良好的热稳定性，随着热处理温度的升高，合金的相结构和硬度均无太大的变化。冷却方式对合金的显微组织和相结构影响不大，但炉冷后合金的硬度比空冷和水冷时高。

Al-Mg和V-Ti对Cr15铸铁初生碳化物变质机理的影响

李秀兰1，周新军1，谢文玲1，胡勇1，马幼平2

2015, 40(11): 132-135. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.030

摘要 ( 106 )

PDF (704KB) ( 86 )

采用Al-Mg、V-Ti 和Al-Mg+V-Ti对3.81wt%C-15wt%Cr铸铁进行变质处理，研究不同变质剂对高铬铸铁初生碳化物的变质机理。结果表明：Al-Mg变质的机理主要表现为脱氧脱硫净化铁液，增加形核的过冷度。低密度的脱氧和脱硫产物在上浮过程中扰乱了液态原子排列，把碳化物形核温度推向了更低的温度，但Al-Mg对初生碳化物的变质作用有限，碳化物仍然呈板状且尖角突出，碳化物尺寸稍有减小。经V-Ti变质处理后，高铬铸铁初生碳化物呈多边形状或条状，形貌和尺寸明显改善。其变质机理主要为V、Ti加入后增加了碳化物的异质形核核心，细化了碳化物。Al-Mg+V-Ti对高铬铸铁的变质效果最好，初生碳化物为细小的六边形，分布较为均匀，主要是Al-Mg净化铁液和V-Ti增加形核率共同作用的结果。

合金化时间对热镀锌IF钢镀层相结构的影响

李守华1，卢淋2，江海涛2，陈家泳2

2015, 40(11): 136-140. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.031

摘要 ( 107 )

PDF (711KB) ( 81 )

通过模拟合金化镀锌试验，研究了IF钢合金化镀层结构随着合金化时间的演变规律。结果表明：在520 ℃合金化时，随着合金化时间的延长，镀层中铁含量快速增加，而当铁含量超过12%时，增长缓慢。合金化7 s时，镀层从表面到基板依次是纯锌η相、柱状z相（FeZn₁₃）以及栅状δ₁_P相；随着时间增加，基体Fe继续向镀层扩散，纯锌η相、柱状z相消失，栅状δ₁_P相逐渐转变为致密的δ₁_k相，同时在基板处生产了齿状的Γ相，在合金化17 s后，镀层相结构最终稳定为δ_1k相和基板处少量的Γ相。

22MnB5热成形钢变厚度轧制及退火工艺

徐文婷1，余伟2，孙广杰2

2015, 40(11): 140-141. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.032

摘要 ( 127 )

PDF (713KB) ( 116 )

基于离散化思路建立变厚度轧制的厚度控制系统；在实验四辊轧机上进行了单厚度过渡区的22MnB5热成形钢变厚度板轧制，对轧后的板材进行模拟退火试验，使用光学显微镜、扫描显微镜观察及拉伸试验分析了变厚度板退火后不同厚度位置的组织和力学性能。结果表明，在50 mm变厚度区中：厚度偏差为0.08 mm，长度偏差为0.3 mm。变厚度板在退火快速冷却过程中不同厚度区存在较大的温度差，薄区温度跟随性差，其他退火过程的温度跟随性好，偏差不大；不同厚度区的力学性能区别小；快速冷却退火后的组织为层状珠光体+铁素体；结合工艺可行性并有效保证组织性能控制，建议根据厚区的厚度来制定退火工艺，并采用低冷却速度的罩式退火或半连续退火。

退火对含铁钨青铜型铌酸盐结构和性能的影响

骆统领，郑兴华，许海锋，秦帅帅，王杰强

2015, 40(11): 145-148. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.033

摘要 ( 132 )

PDF (704KB) ( 98 )

用固相烧结法制得了含铁钨青铜型铌酸盐Ba₄Nd₂Fe₂Nb₈O₃₀陶瓷，研究了不同气氛下退火处理对其结构和性能的影响。退火前后的Ba₄Nd₂Fe₂Nb₈O₃₀陶瓷均为单一的钨青铜相。退火没有改变其物相结构；但是退火通过调节氧空位的含量和离子有序程度明显影响到Ba₄Nd₂Fe₂Nb₈O₃₀陶瓷的介电和铁电性能。在氮气和氧气中退火时，晶胞体积分别变小和变大。氮气下退火Ba₄Nd₂Fe₂Nb₈O₃₀陶瓷介电常数和介电损耗均明显高于未退火和在氧气退火的样品。同时，氮气下退火的Ba₄Nd₂Fe₂Nb₈O₃₀陶瓷无法测出室温电滞回线，而在氧气下退火样品铁电性较未退火时铁电性更明显。

7050铝合金双级时效制度的研究

赵凤1, 2，鲁法云1, 2，郭富安1, 2

2015, 40(11): 149-153. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.034

摘要 ( 138 )

PDF (712KB) ( 122 )

利用透射电镜、显微硬度计、万能试验机、涡流电导仪等设备，研究双级时效工艺对7050合金微观组织和材料性能的影响规律。研究结果表明，经过120 ℃×24 h单级时效处理，7050合金的晶内析出相为GP区+少量 η' 相，再于163 ℃分别时效15、27 h时，析出相分别以η' + η相、粗大η相为主。随着第二级时效时间的延长，该合金强度值呈单调下降趋势，电导率值呈单调上升趋势，且变化速率增加。当时效工艺选择120 ℃×24 h + 163 ℃×（15～24）h时，7050合金的电导率达到38 %IACS以上，抗拉强度和屈服强度分别达到554 MPa和508 MPa以上，满足较高的综合性能要求。

固溶冷却速率对IN738LC合金组织及性能的影响

周同金，马秀萍，田水，杨飞，刘佳

2015, 40(11): 153-156. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.035

摘要 ( 101 )

PDF (578KB) ( 91 )

研究了固溶处理过程中不同冷却速率对IN738LC合金组织及性能的影响。研究结果表明，γ′相尺寸随固溶处理后的冷却速率提高而减小，γ′相形貌也随着冷却速率的提高而更加规则，从而使拉伸强度和持久性能随冷却速率的提高而增加，而伸长率呈降低趋势。从1120 ℃以30~40 ℃/min的冷却速率冷却到850 ℃，再空冷到室温的热处理制度，能够使IN738LC合金具有最佳强度和塑性匹配。

热处理对医用TLM钛合金硬度及成形性能的影响

麻西群，于振涛，牛金龙，刘汉源，张亚峰

2015, 40(11): 157-160. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.036

摘要 ( 109 )

PDF (577KB) ( 132 )

对TLM钛合金进行了不同热处理条件下的室温硬度测试、杯突试验和弯曲试验。结果表明，固溶处理后合金板材的杯突值IE为4.7~ 5.8 mm，最大弯曲角为180°，显微硬度为226 ~ 236 HV0.1。时效处理后板材的杯突值IE为1.9 ~ 3.1 mm，最大弯曲角为77° ~ 153°，显微硬度为240 ~ 403 HV0.1。同时，结合文献还定性地得到了相组织对板材硬度及成形性能的影响关系。

深冷处理对Cu-3Ti-5Ni合金组织与性能的影响

刘佳，王献辉，冉倩妮，赵刚，梁淑华

2015, 40(11): 160-164. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.037

摘要 ( 105 )

PDF (577KB) ( 84 )

采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）及高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）对Cu-3Ti-5Ni合金深冷处理前后的组织演化及析出相进行了表征分析，采用维氏硬度计、涡流电导仪分别分析了深冷处理对合金硬度和导电率的影响。结果表明，Cu-3Ti-5Ni合金经深冷处理后，析出细小颗粒相，Ni₃Ti第二相析出更完全。TEM分析发现深冷处理后针状Ni₃Ti析出相的周围出现了位错的缠绕，基体中的位错线向位错环转换。适当时间的深冷处理可有效提高Cu-3Ti-5Ni合金的硬度，经深冷处理15 h后合金硬度达最大值217 HV10，但深冷处理对合金导电率的影响甚微。

正火对高锰50W470无取向硅钢磁性的影响

杨帆1，花艳侠1,2,，张晨1，仇圣桃1

2015, 40(11): 165-167. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.038

摘要 ( 117 )

PDF (571KB) ( 77 )

研究了900～1000 ℃正火对高锰50W470无取向硅钢的组织、织构和磁性的影响。结果表明，随着正火温度的升高，成品板的平均磁感不断增加，而铁损在975 ℃最低。热轧板正火后的晶粒尺寸随正火温度升高不断增大，而对应冷轧、退火后的成品板晶粒尺寸先增大后减小（975 ℃时最大）。在975 ℃×5 min正火后，成品板中得到对磁性有利的{100}面织构和高斯织构，磁性能改善。高锰50W470无取向硅钢的最佳正火工艺为975 ℃×5 min，此工艺可改善高锰无取向硅钢的组织和织构，最终提高其磁性能。

不同正火时间对基于CSP工艺Hi-B钢织构的影响

祝愿，刘静，杨文钗，方孙

2015, 40(11): 168-171. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.039

摘要 ( 112 )

PDF (579KB) ( 101 )

利用EBSD技术研究了基于CSP工艺的Hi-B钢热轧板和不同正火时间的正火板沿厚度方向的织构分布特点。研究结果表明，CSP热轧板在厚度方向上仍存在明显的织构梯度，表层Goss织构为最强织构组分，1/4层和中心层均以α织构为主并伴随部分γ织构。正火后试样的总体织构强度下降，且随着正火保温时间的延长，Goss织构强度也逐渐降低；正火时间达到120 s时，试样的织构梯度明显减小，不利于二次再结晶的发展和完善。在保证组织改善和抑制剂抑制效果的前提下，CSP热轧板的正火时间应在30~60 s为宜。

磁场电流对固溶处理AZ91焊接接头组织和性能的影响

綦秀玲1,2，刘政军2，周有兴1，万应麒1，张勇1

2015, 40(11): 172-175. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.040

摘要 ( 86 )

PDF (578KB) ( 76 )

对AZ91镁板进行钨极氩弧焊（TIG）过程中,外加纵向交流磁场，并在焊后进行固溶处理，对焊接接头固溶处理后的组织性能进行了分析。结果表明，经固溶处理后，焊缝中第二相基本消失，焊缝组织由大量的单相α-Mg构成。随着磁场电流的增加，焊缝区的晶粒尺寸先减小后增大，焊接接头的显微硬度、抗拉强度、塑性和耐电化学腐蚀性先增大后减小。当磁场电流为1.5 A时，晶粒尺寸最小，接头力学性能和耐蚀性最好。

浅论航空发动机涡轮转子叶片再生热处理的主要技术路径

吴业琼, 向巧, 何勇, 陈海生, 胡兵

2015, 40(11): 176-178. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.041

摘要 ( 109 )

PDF (573KB) ( 539 )

涡轮转子叶片是航空发动机的关键件之一，长期在非常苛刻的环境下工作，当服役到一定寿命时，其组织和性能会发生退化。如能及时对其进行恢复，涡轮转子叶片的使用寿命将会大幅度延长。本文采用再生热处理恢复涡轮转子叶片组织和性能，浅论其主要技术路径。

600 MPa级商用车轻量化车轮钢轧制工艺

狄嫣1, 2，贾书君2，刘清友2，彭巨擘1, 3

2015, 40(11): 179-184. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.042

摘要 ( 114 )

PDF (574KB) ( 80 )

利用Formastor-F Ⅱ型热膨胀仪研究了600 MPa级车轮钢连续冷却过程中的相变行为，绘制了其连续冷却转变曲线（CCT曲线），并且利用Gleeble-1500D型热模拟试验机对其轧制工艺模拟试验，观察不同变形温度、变形量、冷却速度和卷取温度对试验钢显微组织和硬度的影响。结果表明，试验钢的相变主要发生在480~750 ℃温度范围，并且理论上当冷速大于1.9 ℃/s时可获得目标组织针状铁素体和贝氏体。最终确定600 MPa级试验车轮钢的最佳轧制工艺参数为变形温度（860±15）℃、变形量40%、冷却速度30 ℃/s、卷取温度（450±15）℃。

热处理对6061铝合金组织与性能的影响

张德芬1，谭盖1，刘璐1，杨阳1，陈孝文1，陈宇2

2015, 40(11): 184-187. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.043

摘要 ( 182 )

PDF (573KB) ( 374 )

通过控制固溶和时效温度，用金相显微镜进行组织观察、维氏硬度测试仪进行硬度检测，冲击试验考察冲击韧性，探讨了热处理工艺对6061铝合金显微组织与力学性能的影响。结果表明，6061铝合金经过固溶时效后，强韧性得到明显提高。综合比较得到，6061铝合金在535 ℃固溶保温4 h，随后180 ℃时效3 h，获得的组织和性能较好。

17CrNiMo6钢花键齿轮轴渗碳淬火畸变控制

王成伟1，徐红亮2

2015, 40(11): 188-190. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.044

摘要 ( 122 )

PDF (581KB) ( 535 )

针对生产中17CrNiMo6钢花键齿轮轴在渗碳淬火后花键精度等级低的问题，分析了其原因，并通过改进热处理工艺和热处理工装，有效控制了花键齿轮轴在热处理中的轴向畸变，从而保证了花键的精度要求，解决了生产中的重要问题。

12Cr2Ni4钢齿轮断裂失效分析

于雪梅1,2，冯立超1,3，王海2，贺毅强1

2015, 40(11): 191-194. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.045

摘要 ( 105 )

PDF (571KB) ( 83 )

针对12Cr2Ni4钢齿轮在工作过程中发生断齿及齿面损伤的问题，通过断口分析、能谱分析、化学成分分析、渗碳淬火硬化层检测，对齿轮的断裂失效原因进行了分析。结果表明，齿轮断裂性质为疲劳断裂，因残留加工刀痕产生应力集中、有效硬化层局部过浅以及过渡区残余应力大是齿轮断裂失效的主要原因。疲劳裂纹首先于齿轮节圆附近残留加工刀痕较深处萌生，随后逐渐扩展直至断裂。据此提出了改进措施。

三角杆自攻螺栓断裂分析

王卫芳

2015, 40(11): 195-196. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.046

摘要 ( 115 )

PDF (574KB) ( 88 )

三角杆自攻螺栓装配后延时断裂，通过断口分析、金相检查、硬度测试以及氢含量测定，对其断裂原因进行了分析。发现螺栓断裂原因是氢脆，据此提出了消除氢脆的方法和改进措施。

6061A冷旋压铝管断裂失效分析

程琴1，曾蓉2，何玉怀1

2015, 40(11): 197-201. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.047

摘要 ( 142 )

PDF (575KB) ( 129 )

气瓶用6061A铝合金冷旋压铝管两端在收口时，在收口位置出现整体断裂。本文对铝管的断口形态以及组织进行了观察，检测了铝管的化成成分，并对其进行热模拟试验，确定了铝管的断裂性质，对其断裂原因进行了综合分析。研究结果表明，铝管为沿晶断裂模式，主要与铝管收口的超温导致合金过烧有关。建议严格控制铝管两端收口加热温度，在条件允许的情况下改变铝管收口时的加热方式，可以预防铝管脆性失效。

连续式曲轴热处理生产线

刘玲玲1，李保强2

2015, 40(11): 202-204. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.048

摘要 ( 114 )

PDF (573KB) ( 97 )

根据轴类零件的热处理工艺要求，设计了曲轴悬挂链式连续热处理生产线，阐述了曲轴铸件生产线的热处理工艺，生产线组成和控制方式，对悬挂式连续生产线的工艺流程、加热炉、冷却室、自动化控制等做了介绍。通过现场运行情况可知，该生产线对节约能源、提高生产效率有明显作用。

轧钢加热炉钢坯“黑匣子”测温方法

钱惠国，高超

2015, 40(11): 205-208. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.11.049

摘要 ( 101 )

PDF (572KB) ( 104 )

提出了钢坯加热质量要求的测点布置方法，并对PhoenixTM黑匣子测试系统作了简要介绍，同时指出采用与该钢种相近的金属粉末（或铁粉替代）灌注测试孔并作压实处理，可提高热电偶的测温精度，以及使用502胶水将热电偶牢牢固定在钢坯上，以防止钢坯测试点热偶在辊道上移动时脱位。通过对轧钢加热炉的的应用试验，可全面获得加热炉的炉气温度及钢坯各方向的测点温度值，供用户改进加热制度，既保证钢坯加热工艺，又能实现节能减排。

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