金属热处理

刘义伦1,2，羿九火1，杨大炼1，李松柏1，陶洁1

2016, 41(3): 1-7. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.001

摘要 ( 141 )

PDF (914KB) ( 394 )

通过对7075铝合金进行不同温度（450、465、480和495 ℃)的固溶处理，研究了固溶温度对该合金的硬度、室温拉伸性能及高周疲劳性能的影响，并用光学显微镜和扫描电镜对合金显微组织及疲劳断口进行观察。结果表明，随着固溶温度的升高，合金组织发生不同程度的静态再结晶和晶粒长大，合金硬度和拉伸强度均先升高后降低，480 ℃固溶处理后达到最高；疲劳极限随着固溶温度的升高先降低后升高，495 ℃固溶处理后达到最高。疲劳裂纹主要起源于粗大残留相处，扩展过程中产生的二次裂纹可降低裂纹扩展的驱动力，进而降低合金的裂纹扩展速率，提高合金疲劳性能。

热变形对超高强度不锈钢流变应力及动态再结晶行为的影响

王晓辉1,2，刘振宝2，周芸1，梁剑雄2，张博宁2,3

2016, 41(3): 8-14. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.002

摘要 ( 115 )

PDF (846KB) ( 136 )

利用Gleeble-3800热模拟试验机研究了一种新型超高强度不锈钢在变形温度850~1150 ℃，应变速率0.01~10 s-1条件下的热压缩变形行为，建立了钢的热变形方程及动态再结晶晶粒的尺寸模型。结果表明，变形过程中，变形温度降低和应变速率增加都会使钢的高温流变应力增加。应变速率相同时，随着变形温度的升高，动态再结晶程度逐渐增加；而当变形温度相同时，随着应变速率的降低，动态再结晶晶粒发生长大。试验钢的变形激活能为452.02 kJ/mol，热变形方程为：=6.93309×1016[sinh(0.00467σ)] 7.2154exp()，动态再结晶临界应变εc与形变温度和应变速率的关系为：εc=8.89×10-3(exp())0.07328，动态再结晶晶粒尺寸模型为DDRX=947.28×Z-0.123。

二次固溶对1Cr16Ni4Mo2Cu2W1VN钢组织及力学性能的影响

花小省1，杨钢1，王鲁1，汪力1, 2

2016, 41(3): 14-18. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.003

摘要 ( 111 )

PDF (843KB) ( 89 )

对1Cr16Ni4Mo2Cu2W1VN钢进行了不同固溶处理，并对其组织及力学性能进行了研究。结果表明，相同固溶温度，二次固溶条件下试验钢的力学性能较一次固溶下的力学性能差，随着固溶温度的升高，两种固溶条件下试验钢相应的力学性能差值减小。二次固溶条件改变了M23C6的分布，使M23C6在原奥氏体晶界处连续分布，造成沿晶断裂。

B2/DO3热处理对Fe3Al基合金在湿H2S-CO2-Cl-环境中耐蚀性的影响

王斌1，冯泉1, 2，蒋勇3，钟科3，杨飞3

2016, 41(3): 19-24. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.004

摘要 ( 192 )

PDF (835KB) ( 87 )

针对不同结构对Fe3Al在湿H2S-CO2-Cl－天然气集输环境中耐蚀性的影响，对未处理、经B2或DO3热处理的Fe3Al试样，遵循ASTM G111-97(2013)和NACE TM 0169/ G 31-12a标准，试验模拟罗家寨气田实际工况进行全浸均匀腐蚀试验，评估其腐蚀速率；采用XRD表征其物相；采用SEM表征其腐蚀前后表面的微观结构；采用EDS测量并统计分析不同结构位置化学成分的差异。结果表明，Fe28Al4Cr合金在所模拟罗家寨气田实际工况环境中，经168 h合金表面形成内层以铝氧化物+铁氧化物为主、外层以铁氧化物+铁硫化物为主的双层腐蚀产物膜，内层膜致密而均匀，但受金属基体表面形貌影响会发生开裂。Fe28Al4Cr合金表面DO3结构比B2结构Fe含量约低1.75 at%，而Al含量约高1.64 at%。内层腐蚀产物膜主要构成元素Al at%的不同，使合金表面钝化膜生长行为产生差异，进而影响合金耐蚀性；具体表现为2~24 h内因钝化DO3处理合金的腐蚀速率下降响应更迅速。在所模拟罗家寨气田实际工况环境中，168 h后Fe28Al4Cr合金腐蚀速率趋于稳定，为0.238~ 0.27 mm/y，均达到了实际工程应用的条件。

固溶处理及双级时效对7050铝合金微观组织和硬度的影响

孙燕，任洁，张艳姝

2016, 41(3): 25-31. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.005

摘要 ( 132 )

PDF (834KB) ( 230 )

采用维氏硬度计和电子显微镜等分析方法研究固溶处理及双级时效对7050铝合金微观组织和硬度的影响。结果表明，随着固溶温度的升高和固溶保温时间的延长，晶内细小的第二相和晶界粗大的第二相逐渐溶解，淬火后易形成过饱和固溶体，在随后的时效阶段不断析出形成沉淀强化相，硬度得到提高；随着预时效温度的升高和预时效保温时间的延长，第二相不断析出并趋于长大，同时再结晶体积分数不断增大；随着终时效温度的升高和终时效保温时间的延长，预时效阶段没有析出的第二相继续析出，并趋于长大，同时再结晶体积分数也不断增大，硬度先增大后降低。7050铝合金最佳的固溶工艺为470 ℃×60 min, 最佳短时双时效工艺为120 ℃×4 h+160 ℃×3 h, 此时硬度值为195.47 HV，再结晶体积分数38.22%。

热处理对D406A钢异质材料焊接接头组织与性能的影响

张敏，刘娟娟，褚巧玲，李继红

2016, 41(3): 32-36. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.006

摘要 ( 129 )

PDF (844KB) ( 349 )

基于D406A钢异质材料在焊接过程中出现的裂纹，研究了热处理工艺对D406A钢和20钢异质焊接接头组织和性能的影响。结果表明，不同状态下D406A钢侧焊缝和热影响区组织主要是马氏体；经退火和调质处理后组织趋于均匀，晶粒更细小。焊态及退火态D406A钢侧接头热影响区硬度最高，淬硬倾向相对较大，容易产生裂纹。对接接头抗拉强度呈现“调质态＞焊态＞退火态”的趋势。

等离子喷涂参数对TiB2可湿润阴极涂层沉积效率的影响

彭如振1，李荣兴1，俞小花1，谢刚2

2016, 41(3): 37-42. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.007

摘要 ( 125 )

PDF (849KB) ( 69 )

采用大气等离子喷涂（APS）在石墨质碳阴极材料上沉积TiB2可湿润性阴极涂层。研究了喷涂工艺参数对涂层沉积效率的影响。结果表明，涂层沉积效率随喷涂距离的增加而增加，随主气流量、喂料速率和喷涂功率增加呈现出先增加后减少的趋势，随粉末尺寸的减少而增加。最佳工艺参数为：喷涂距离80 mm，主气流量1900 L/h，送粉气流量（Ar）120 L/h，喂料速率27.34 g/min，喷涂功率35.8 kW，颗粒直径(d50) ≤37.4 μm，该条件下涂层沉积效率为67.26%。该TiB2涂层在220 kA铝电解槽上应用，槽稳定后铝液中Ti含量为0.0021%（质量分数）。

Cr8型刃具钢热处理工艺优化

黄顶俊，杨弋涛

2016, 41(3): 43-48. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.008

摘要 ( 102 )

PDF (892KB) ( 111 )

通过显微组织观察、力学性能测定和XRD物相分析研究了不同热处理工艺下Cr8钢的组织和性能，从而优化了其热处理工艺。结果表明，Cr8钢最佳的热处理工艺为1100 ℃油淬+520 ℃回火2 h×2次，油冷。该工艺下硬度达最大值为59.7 HRC，冲击吸收能量为202.6 J。

湿喷丸强化对TC4钛合金表面状态及疲劳性能的影响

阴晓宁1，付雪松1，陈国清1，周文龙1，盖鹏涛2，李志强2

2016, 41(3): 48-53. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.009

摘要 ( 121 )

PDF (845KB) ( 632 )

采用陶瓷湿喷丸强化技术对TC4合金进行表面改性处理，研究湿喷丸强度对钛合金表面状态及拉拉疲劳寿命的影响规律。结果表明，湿喷丸强化在材料表面引入残余压应力场，随喷丸强度增加残余压应力层变深。喷丸强度为0.1~0.2 mmN时，材料表面机加工痕迹得到有效去除，且表面粗糙度降低。湿喷丸强化后，材料表层位错密度增加，晶粒细化。湿喷丸强化能够明显改善TC4合金疲劳性能，改善效果和喷丸强度间不是单调关系，即存在最优喷丸工艺参数。在喷丸强度0.3 mmN条件下，疲劳寿命是基材的1.93倍，改善效果最明显。

回火温度对60Si2CrVAT弹簧钢组织及性能的影响

朱杰1,2，杨春林3，姜云2，徐希敏4，欧梅桂1,2

2016, 41(3): 54-57. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.010

摘要 ( 149 )

PDF (845KB) ( 593 )

分析了60Si2CrVAT弹簧钢在相同淬火（910 ℃×30 min）条件下，不同回火温度（400～520 ℃）对材料组织及力学性能的影响。结果表明，60Si2CrVAT弹簧钢经910 ℃×30 min油冷淬火及430 ℃×60 min回火后，强度和韧性相对较佳。400~520 ℃回火温度下，随回火温度的升高，强度及硬度下降，伸长率和断面收缩率先升后降。当回火温度为430 ℃时，应变硬化指数n值最大为0.086。回火后组织均为回火屈氏体，随回火温度升高，针叶状铁素体有长大趋势，残留奥氏体大量分解。

激光功率对钛合金表面Ni基复合涂层的影响

张天刚1，孙荣禄1,2

2016, 41(3): 57-60. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.011

摘要 ( 100 )

PDF (838KB) ( 86 )

采用光纤激光器，在Ti6Al4V合金表面激光熔覆Ni60和Ni/MoS2粉末制备复合涂层，利用OM、SEM、EDS分析了激光功率对熔覆层宏观形貌、显微组织、显微硬度的影响。结果表明，在其他工艺参数不变的条件下，随着激光功率的增大，熔覆层宽度、厚度、基材熔化深度、热影响区深度均增大；显微硬度逐渐增大；熔覆层表面质量下降，最佳激光功率范围为1.5~2 kW。

热成形技术在汽车轻量化中的应用与发展

陈辉，景财年

2016, 41(3): 61-66. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.012

摘要 ( 103 )

PDF (833KB) ( 162 )

高强度钢是汽车轻量化的主要材料，但钢板强度高到一定程度时传统的冷成形技术无法再满足生产需求。随着热成形技术的应用，汽车高强度钢得到了长足的发展。本文立足于汽车的轻量化理念，介绍了热成形技术的研究现状，以及热成形技术在先进高强度钢中的应用与发展。

时效时间对Al-4Cu-0.15Zr-0.15Sc合金拉伸性能的影响

于健明，王靓亮，车欣，陈立佳

2016, 41(3): 66-68. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.013

摘要 ( 93 )

PDF (837KB) ( 111 )

研究了挤压态Al-4Cu-0.15Zr-0.15Sc合金经520 ℃×2 h固溶处理后，在180 ℃下时效时，时效时间对室温拉伸性能的影响。结果表明，随时效时间的延长，该合金的强度和断裂伸长率均呈先增大后减小的变化趋势，经180 ℃×30 h时效处理后，合金表现出良好的综合力学性能。固溶＋时效态合金的断裂方式为韧性断裂。

高压热处理对AZ91D镁合金组织的影响

刘秋香，谢仕芳，陆磊，陆德平，杨艳玲

2016, 41(3): 69-72. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.014

摘要 ( 89 )

PDF (843KB) ( 99 )

采用高压六面顶压机对AZ91D镁合金进行热处理。使用X射线衍射仪、金相电镜、场发射扫描电镜研究热处理压力对AZ91D镁合金微观组织的影响。结果表明，高压热处理后的镁合金的仍由基体α-Mg和β-Mg17Al12相组成，但高压热处理后β-Mg17Al12相的形态和分布发生了明显变化。随着压力的增大，β-Mg17Al12相析出量减少，Al原子在基体中的固溶度增加。此外，高压热处理可细化晶粒，压力为2 GPa时效果最佳。

含Al双相钢相变行为及退火温度对力学性能的影响

赵奇1，李辉1，尹红霞 1，代永娟2，纪仁龙1

2016, 41(3): 72-75. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.015

摘要 ( 96 )

PDF (850KB) ( 117 )

利用Formastor热膨胀仪测试了一种含Al中硅中锰双相钢的连续冷却过程的相变行为，采用连续退火热模拟试验机进行了连续退火试验，测试了力学性能，观察了微观组织。结果表明，试验钢以10℃/s的加热速率加热过程中，Ac1和Ac3分别为713 ℃和918℃，与热力学平衡状态相比，分别需要29 ℃和58 ℃的过热度；连续冷却过程中，发生铁素体相变的临界冷速为3~5 ℃/s之间，贝氏体相变的临界冷速为15~30 ℃/s；连续退火过程中，随淬火温度的提高，抗拉强度呈逐渐升高的趋势，而伸长率呈逐渐降低的趋势，应变硬化指数n值对淬火温度不敏感。

中低温热处理对铸态Al-Mn-Mg合金析出行为的影响

张永皞，黄文荣

2016, 41(3): 76-80. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.016

摘要 ( 92 )

PDF (899KB) ( 88 )

通过电导率测试、透射电镜（TEM）以及能谱分析（EDX）等手段研究了Al-Mn-Mg合金在中低温（300～450℃）热处理过程中的析出行为。结果表明，由于Mg的存在而导致合金的析出与Al-Mn合金不同，即首先析出与基体呈明显取向关系的Mg2Si针状相。Mg2Si属于亚稳相，随着加热的持续进行不断溶解，同时在合金中形成AlMnSi弥散相。AlMnSi相的形成主要有两种途径，通过Mg2Si形核与直接从基体中析出，前者呈链珠状沿一定方向排列，后者主要呈随机态分布。

X56QS低温用酸性管线管的亚温淬火及回火

方剑1，黄彦1，夏文斌1，程向龙1，周正平1，郭海民1，袁泽喜2

2016, 41(3): 80-83. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.017

摘要 ( 107 )

PDF (904KB) ( 89 )

针对大口径厚壁X56QS低温用酸性无缝线管，对比分析亚温淬火+回火、正常淬火+回火以及提高淬火温度+回火工艺的组织及性能。结果表明，采用亚温淬火形成大量铁素体，使材料的强度有所降低，韧性显著提高，回火后获得的索氏体组织既提高材料的强度又改善了韧性。

含铝TRIP钢热处理工艺优化

阎晓倩1，刘胜2，董华利1，王振强1，杨帅1，刘懿乐1

2016, 41(3): 84-87. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.018

摘要 ( 116 )

PDF (836KB) ( 347 )

通过组织观察及力学性能测试，采用正交试验方法对无硅高铝的相变诱导塑性（TRIP）钢的热处理工艺进行了优化。结果表明，热处理工艺对TRIP钢组织性能的影响因素由大到小依次为等温温度>加热温度>等温时间。最优热处理工艺为：790 ℃加热+430 ℃×540 s等温处理，通过优化热处理工艺可使其抗拉强度达到620 MPa，伸长率达到32%，强塑积达到20 GPa·%。

自升式桩腿用A517Gr.Q主弦管淬火工艺控制

薛玉娜，郭晖，郭巧玲，杨祯

2016, 41(3): 88-91. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.019

摘要 ( 113 )

PDF (837KB) ( 89 )

通过对淬火槽及其冷却装置优化设计、增加温控系统以及采取牺牲阳极的阴极保护防腐措施，提高了淬火装置的稳定性、实用性和可靠性。同时采用合理的淬火冷却介质对A517Gr.Q主弦管淬火冷却，可使其屈服强度、抗拉强度和伸长率得到提高，尤其是低温冲击性能大大提高，比美国船级社（ABS）的技术要求高出1~2倍，延长了桩腿的服役寿命。

脉冲电流对10CrNiCu钢的强化作用

臧恒波1，郝维勋2，梁宝琦2，杨权2

2016, 41(3): 92-97. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.020

摘要 ( 104 )

PDF (833KB) ( 87 )

通过光学显微镜、SEM、拉伸试验机、维氏硬度计等研究脉冲电流处理后10CrNiCu钢显微组织及力学性能的变化，并与传统淬火处理进行对比。结果表明，经脉冲电流处理的10CrNiCu钢，显微组织得到明显细化，并且多相混合，具有良好的综合力学性能。随着脉冲电流密度的增加或作用时间的延长，10CrNiCu钢的显微组织由铁素体+珠光体转变为贝氏体+马氏体的混合组织，力学性能也随之提高。与传统淬火处理相比，脉冲电流处理后10CrNiCu钢具有更高的强度和硬度，且伸长率并未降低。

1Cr17Ni2钢真空渗碳

李树枫，谢宝海

2016, 41(3): 97-99. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.021

摘要 ( 88 )

PDF (841KB) ( 346 )

null

气保焊丝钢ER70S-G过冷奥氏体的连续冷却转变

谢帆1，陈伟庆1，王艳伍2，马德刚2

2016, 41(3): 100-104. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.022

摘要 ( 100 )

PDF (845KB) ( 97 )

利用DIL805A膨胀仪测定了ER70S-G钢的过冷奥氏体连续冷却转变（CCT）曲线，并结合金相-硬度法确定过冷奥氏体在不同冷却速率下的组织转变。结果表明，ER70S-G钢连续冷却过程中，冷速在0.1~0.6 ℃/s范围内时，组织为铁素体+珠光体；冷速为0.8 ℃/s时，组织为铁素体+珠光体+贝氏体；冷速在1~20.0 ℃/s范围内时，组织为铁素体+贝氏体。

WS2/TiB2固体润滑涂层的结构及摩擦性能

段晋辉1,3，裴旺1,3，梁银1,3，黄峰3，杨喜昆2

2016, 41(3): 104-109. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.023

摘要 ( 281 )

PDF (840KB) ( 102 )

运用多靶磁控溅射技术，将软质相的WS2靶与硬质相的TiB2靶共溅射制备出WS2/TiB2固体自润滑复合涂层。运用扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）对涂层截面的形貌及结构进行表征，并用纳米压痕仪和摩擦磨损试验机测试了涂层的硬度和摩擦磨损性能。结果表明，WS2/TiB2复合涂层截面的组织结构为柱状晶，且呈现TiB2（001）择优取向，当WS2靶功率从20 W增加至50 W时，TiB2（001）衍射峰强度逐渐减弱，半高宽变宽，导致涂层的平均晶粒尺寸变小。当WS2的功率超过60 W时，涂层的相结构发生由晶态到非晶态的转变。WS2/TiB2涂层具有较高的硬度（>20 GPa）和较低的摩擦因数(约0.2)，即使是在相对湿度增加至50%的条件下，WS2溅射功为40 W时，WS2/TiB2复合涂层仍旧具有非常低的磨损率6×10-16 m3/(N·m)，优于M2钢300多倍。

600 MPa级热镀锌双相钢性能优化

赵征志，郗洪雷，梁江涛，闫远，庞启航，尹鸿祥，张才华，赵月

2016, 41(3): 110-113. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.024

摘要 ( 106 )

PDF (836KB) ( 103 )

设计了含有较高Mn、Cr、Mo和微量Nb的热镀锌双相钢，研究了不同两相区温度和不同快冷速度对材料力学性能的影响。结果表明，双相区退火温度在800~840 ℃时，随退火温度升高，试验钢的屈服强度和抗拉强度变化不大，伸长率先升高后降低，在820 ℃试验钢塑性最好。冷速为10 ℃/s和20 ℃/s时，试验钢中马氏体较少，强度较低；冷速为15 ℃/s时，试验钢强度及塑性较好。

新型Cr18Ni9NbTiN奥氏体不锈钢的高温蠕变行为

程晓农，王铖1，张楠1，李冬升1，罗锐1，高佩2

2016, 41(3): 114-118. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.025

摘要 ( 352 )

PDF (835KB) ( 151 )

采用RDL100型电子高温蠕变试验机测试了新型Cr18Ni9NbTiN奥氏体不锈钢在650 ℃不同应力下的蠕变性能。利用SEM、TEM及EDS等观察分析了220 MPa下不同蠕变阶段的组织形貌。结果表明，蠕变初期，晶内位错密度急剧增加，位错发生缠结，晶内有细小的NbN相弥散析出；稳态蠕变阶段，位错形成网状结构，晶内有TiN颗粒析出，链状(Cr, Fe)23C6沿晶界析出，位错网和析出的第二相共同降低了位错可动性，改善了合金抗蠕变性能；加速蠕变阶段，大量扩展位错出现，延长了蠕变寿命。Cr18Ni9NbTiN钢蠕变断裂属于沿晶脆性断裂，晶界处发现部分(Cr, Fe)23C6剥落，三叉晶界处发现楔形裂纹。

强流脉冲离子束辐照WC-Co硬质合金的组织与性能

张锋刚1，朱小鹏2，雷明凯2

2016, 41(3): 118-124. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.026

摘要 ( 112 )

PDF (851KB) ( 93 )

用扫描电镜（SEM）、表面轮廓仪、X射线衍射仪（XRD）、电子探针（EPMA）和显微硬度计等方法，研究了强流脉冲离子束辐照WC-Co硬质合金的组织与性能。结果表明，HIPIB辐照使硬质合金表面发生快速重熔和Co粘结相的优先烧蚀，导致六方α-WC相向立方β-WC1-x相转变，形成丘状凸起重熔烧蚀形貌；硬质合金表面硬度随束流密度和辐照次数的增加先增加后减小，归因于辐照硬质合金表面重熔致密化、Co粘结相优先烧蚀、β-WC1-x相转变以及表面微裂纹的产生。

半导体激光熔覆钴基合金的耐磨性

王喜1，王爱华1，吴旭浩2，汤慧群3，熊大辉3，叶兵3

2016, 41(3): 125-130. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.027

摘要 ( 114 )

PDF (834KB) ( 122 )

为了提高纸浆阀门的使用寿命，利用高功率半导体激光器在304不锈钢板上熔覆钴基耐磨涂层。研究了激光工艺对熔覆层性能的影响，对不同温度下熔覆层的耐磨性进行了分析，并与传统手工堆焊涂层进行比较。结果表明，稀释率越高，熔覆层硬度越低，当激光功率为2000 W，扫描速度为20 mm/s时，得到的熔覆层成形好、稀释率小。磨损试验结果表明，100 ℃、200 ℃时的涂层磨损机理主要为磨粒磨损；300 ℃、400 ℃时，发生粘着磨损。由于手工堆焊涂层稀释率高，晶粒粗大，硬度较激光熔覆层低，熔覆层耐磨性优于手工堆焊涂层。

Ni基合金基体激光熔覆Co基合金涂层的微观组织与性能

杨尚磊1，尤加强2，张冬梅1，庹文海1，吴章2，孙清涛2

2016, 41(3): 130-133. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.028

摘要 ( 125 )

PDF (838KB) ( 95 )

利用CO2激光热源在Inconel 600镍基合金基体上熔覆制备了纳米稀土Y2O3/Co-Cr-W系钴基合金涂层，并对涂层的组织及性能进行了分析。结果表明，Co基合金激光熔覆涂层由界面熔合区、柱状枝晶区及熔覆金属中心胞状区3个区域构成。稀土Y2O3/Co-Cr-W系钴基合金复合涂层距离表面2 mm左右显微硬度最高，为938.9 HV，而Inconel 600基体显微硬度只有362.0 HV。钴基合金涂层的耐磨性也大大高于基体组织，磨损40 min时磨损量为0.7 mg，只有基体组织的2.73%。

喷射成形H13钢的抗氧化性

曹飞杨1，谢敬佩1，王淼辉2，刘恒三2，张展展3，鲁思渊4

2016, 41(3): 134-137. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.029

摘要 ( 98 )

PDF (838KB) ( 67 )

分别在600、650和700 ℃温度下对喷射成形H13钢循环加热100 h，通过XRD、SEM、EDS、称量增重等方法分析了喷射成形H13钢氧化膜的物相类型，氧化层形貌，元素分布和质量变化规律。结果表明，经过100 h保温后，试样表面形成了两层氧化膜，外层氧化膜主要由Fe2O3和Cr2O3组成，组织疏松，有较多孔洞；内层氧化膜是尖晶石结构的NiCr2O4/NiCrO4化合物，组织致密不易脱落，有效阻碍了O2和合金元素的扩散。与铸造H13相比，喷射成形H13钢具有更好的抗氧化性能。

塑性区对Inconel 690合金腐蚀疲劳裂纹扩展行为的影响

付正鸿1,2，刘锦云1，查五生1，肖军2，邱绍宇2,

2016, 41(3): 138-141. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.030

摘要 ( 111 )

PDF (840KB) ( 84 )

通过在室温空气及325 ℃饱和氧高纯水中进行疲劳裂纹扩展试验，研究单向塑性区长度rp对Inconel 690合金疲劳裂纹扩展行为的影响。结果表明，同一频率下，随着rp的增加，裂纹扩展速率CGR加快，但环境影响因子Fen未发生明显变化；裂纹为穿晶型扩展，扩展过程中伴随着少量分支，载荷的变化对支裂纹数量没有明显的影响；断口为典型的腐蚀疲劳特征，裂纹扩展形成韧性断裂特征的山脊区和脆性疲劳断裂的疲劳平台。

新型射孔枪管用钢的组织和性能

郑立允1，甄凌雪1，王锦永2，刘静2，张亚彬2，王黎辉2

2016, 41(3): 142-146. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.031

摘要 ( 130 )

PDF (833KB) ( 95 )

研究了亚温淬火工艺和原始组织对一种新型射孔枪管用钢组织和性能的影响。结果表明，随亚温淬火温度升高，试验钢的晶粒增大，硬度呈先增大后降低的趋势；随回火温度升高，钢的硬度和强度逐渐降低，断面收缩率和冲击吸收能量逐渐增大；经分析最佳热处理工艺为840 ℃亚温淬火+560 ℃回火，以此工艺下处理后调质态试验钢的综合力学性能最优。

大气等离子喷涂NiCoCrAlY/Al2O3-30%B4C复合涂层的氧化性能

曹玉霞1, 2

2016, 41(3): 147-150. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.032

摘要 ( 85 )

PDF (838KB) ( 71 )

采用化工冶金包覆、喷雾造粒和固相合金化技术制备了NiCoCrAlY/Al2O3-30%B4C粉体，利用大气等离子喷涂技术制备了NiCoCrAlY/Al2O3-30%B4C复合涂层，对粉体和涂层的显微结构进行了分析，并对涂层的氧化性能进行了研究。结果表明，Al2O3和B4C表面均包覆一层致密的NiCoCrAlY合金，包覆层厚度为3~5 μm。涂层呈典型的层状结构，涂层由NiCoCrAlY、Al2O3和B4C相组成。在850 ℃时，涂层的恒温氧化动力学曲线分为氧化初期的大斜率直线、氧化中期的小斜率直线和氧化后期的抛物线3个阶段。850 ℃下氧化96 h后，涂层表面生成一层连续的氧化物保护层，其外层主要由Al2O3组成，而内层则由Cr2O3和Al2O3组成。

Ir-W-Th铱合金的压力加工硬化

李增峰，葛渊，李爱君，张晗亮，谈萍，刘海彦，文佳艺

2016, 41(3): 151-154. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.033

摘要 ( 80 )

PDF (835KB) ( 100 )

通过铱合金轧制试验，提出了降低铱合金加工硬化、变形抗力，避免裂纹产生和提高成品率的方法。结果表明，轧制过程中包套的使用，既可防止开裂，也可有效减少杂质，从而改善加工硬化；轧制道次间，选用合适的退火温度，可有效降低硬度；随着轧制厚度的减小，总加工变形量增加，加工硬化加重，但退火温度降低促使硬度大幅度下降；添加强化元素可降低轧制退火温度，增加延展性，改善其压力加工性。

Ni含量对Cu沉淀强化钢组织与力学性能的影响

陈刚1,2，潘涛2，李才巨1，罗小兵2，柴锋2，苏航2

2016, 41(3): 155-159. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.034

摘要 ( 82 )

PDF (837KB) ( 91 )

对不同Ni含量的Cu沉淀强化钢进行900 ℃淬火+550 ℃回火热处理，研究了Ni含量对Cu沉淀强化钢显微组织和力学性能的影响，并用透射电镜分析探讨了Ni含量对富Cu相颗粒尺寸和间距的影响。结果表明，随着Ni含量提高（0.99%~3.47%）试验钢的强度增加，韧脆转变温度降低。Ni含量低的试验钢中富Cu相颗粒尺寸粗大间距较宽，而Ni含量高的试验钢中富Cu相颗粒分布密集，且相对细小。

Sn和B对Fe基非晶合金条带热稳定性的影响

傅强，傅明喜，王超，陶志伟，李旭敏，陈斌

2016, 41(3): 159-162. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.035

摘要 ( 109 )

PDF (838KB) ( 572 )

采用DSC技术检测添加了Sn和B的Fe基非晶合金在不同加热速率下特征温度，并计算出Fe基非晶合金的晶化激活能以分析Sn和B对合金热稳定性的影响。结果表明,加入Sn或B均可使Fe基非晶合金的晶化激活能减小，热稳定性下降。

Zr、B对硬铝线耐热性的影响及动力学分析

韩钰1,2，夏延秋1，刘东雨1，祝志祥2

2016, 41(3): 163-165. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.036

摘要 ( 91 )

PDF (837KB) ( 65 )

采用电阻率测试、抗拉强度测试等方法，研究了不同Zr和B含量硬铝导线的耐热性及扩散激活能，运用扩散激活能理论对Zr和B在合金中动力学行为进行了分析。结果表明，在工业纯铝中加入微量Zr，可提高铝基体原子的扩散激活能，从而使合金的耐热性也相应提高；在Al-0.03Zr中添加微量B，合金的扩散激活能降低，耐热性能下降。

Al-Si共晶对Mg-12Li合金微观组织及性能的影响

赵子龙，杨慧娟，周鱼跃，周琱玉，梁伟

2016, 41(3): 166-169. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.037

摘要 ( 90 )

PDF (841KB) ( 69 )

对比分析了添加Al和Al-Si共晶的Mg-12Li合金铸态及轧制态的组织和性能，研究Al-Si共晶对合金组织性能的影响。结果表明，当加入Al-Si共晶后，Mg-12Li-3(Al-Si)组织中开始有白色析出物（脆性相Mg2Si）析出，形成的中间化合物依次为AlLi、MgLi2Al、Mg2Si。该合金抗拉强度为230 MPa，伸长率为25.5%，性能接近添加了RE的镁锂合金，成本得到明显的降低。当Al-Si共晶量达到6%时，合金的力学性能会下降。

钼对高铬铸铁激光熔覆层组织和硬度的影响

张伟1,2,3

2016, 41(3): 170-174. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.038

摘要 ( 137 )

PDF (834KB) ( 94 )

在两种不同的扫描速度下（100mm/min、300mm/min），在20钢基体表面激光熔覆钼粉与高铬铸铁复合粉末，利用扫描电子显微镜、维氏硬度计检测了不同钼粉含量时（0.5%、3%、5%、7.5%、10%）熔覆层的显微组织和硬度。结果表明，钼粉与高铬铸铁复合粉末经激光熔覆后，晶粒细化，组织致密，无裂纹、气孔等缺陷；在较低的扫描速度下，加入钼后，能细化晶粒，促进条状珠光体向胞状奥氏体枝晶转变，不同钼含量下熔覆层的平均硬度分别为160、172、193、212和226 HV0.2；在较高的扫描速度下，钼加入后，能抑制碳化物生长，促进长条状的初生合金碳化物向方块状、层片状的碳化物转变，有利于抑制开裂。不同钼含量下熔覆层的平均硬度分别为586、612、637、682和712 HV0.2。

Si含量和冷却速率对Mg2Si/Al复合材料组织与耐磨性能的影响

苏兆兴1, 2，陈之林1，赵宇光2

2016, 41(3): 175-179. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.039

摘要 ( 101 )

PDF (834KB) ( 85 )

用浇注方法制备了不同的Mg2Si/Al复合材料，研究Si含量和冷却速率对Mg2Si/Al复合材料的组织与耐磨性能的影响并分析其机理。结果表明，随着Mg2Si/Al复合材料中Si含量的上升，初生Mg2Si相的数量逐渐增多而尺寸不断减小，初生Si相的数量不断增加而尺寸基本不变或略有增加；随着冷却速率的增加，Mg2Si/Al复合材料中的初生Mg2Si相和Si相的数量不断增加且尺寸不断减少；在干滑动磨损条件不变的前提下，随着Si含量的逐渐上升，Mg2Si/Al复合材料的磨损体积不断减小。

Mn元素对9Ni钢组织及力学性能的影响

战国锋1，刘继雄1，2，刘文斌1

2016, 41(3): 180-183. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.040

摘要 ( 98 )

PDF (836KB) ( 91 )

通过光学显微镜和透射电镜对不同锰元素含量的9Ni钢的显微组织进行观察和分析，研究了锰对热轧态、调质态钢板显微组织和力学性能的影响。结果表明，锰含量对试验钢显微组织的类型没有明显影响，但会影响生成的M-A岛的数量；锰含量的增加，可使钢的固溶强化作用增强，提高强度，但会使锰的偏析情况更加严重；降低9Ni钢中锰元素含量可使低温钢的低温冲击韧性明显提高；经调质热处理后，钢板的组织更加细化、均匀，钢板的冲击韧性得到明显改善。

基于CFD数值计算的双P型辐射管烟气循环倍率分析

陈艳梅1，冯俊小1,2，刘兴杰1，吴启明3

2016, 41(3): 184-188. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.041

摘要 ( 105 )

PDF (847KB) ( 576 )

为提高双P型辐射管的循环倍率，运用FLUENT软件数值模拟研究了喷口喷射速度、喷口位置、出口压力和支管结构对双P型辐射管烟气循环的影响规律。结果表明，喷口喷射速度由75 m/s提高到150 m/s，辐射管烟气循环倍率提高约60%；喷口从外侧(x=-115 mm)移动到中心(x=0)，循环倍率提高约8%。此外，将直角式的回流支管结构改为弯管式结构能促使循环倍率提高约2.5%~8%；而出口压力变化对循环倍率影响不大。

不锈钢钢管堵头裂纹失效分析

朱姣，钟振前，杨春，司红，王冬梅

2016, 41(3): 189-192. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.042

摘要 ( 100 )

PDF (848KB) ( 104 )

不锈钢堵头经使用5年后出现严重的穿透性裂纹，通过裂纹面断口分析、裂纹剖面金相检验、显微组织观察、显微硬度测试等方法对堵头裂纹形成原因进行了分析。结果表明，堵头裂纹属于应力腐蚀裂纹，堵头外表面介质环境存在较多含硫酸根等应力腐蚀敏感的离子是导致不锈钢堵头发生应力腐蚀开裂的主要原因。

驻车制动底板支撑座断裂分析

吴双，黄平，谭江，罗敏

2016, 41(3): 192-195. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.043

摘要 ( 96 )

PDF (837KB) ( 94 )

驻车制动底板支撑座在路试中陆续发生几起断裂失效事故。通过宏观断口分析、金相组织分析、原材料化学成分及力学性能检测以及结合现场生产工艺等分析查找零件失效的原因，并提出了相应的改进措施。结果表明，支撑座断裂起裂点在外表面，无明显疲劳特征和塑性变形特征，属于脆性断裂。这是由于热镦工序感应加热温度过高，时间过长，出现魏氏组织，且后序工艺没有消除该组织造成。通过管控热镦感应加热工序及热镦后正火处理，可消除魏氏组织，经该工艺生产的支撑座在后续路试中均未再发生断裂现象。

渗碳淬火行星齿轮内孔变形控制

黄锦财，张江山，赖香功

2016, 41(3): 196-199. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.044

摘要 ( 139 )

PDF (836KB) ( 319 )

针对某行星齿轮在渗碳淬火过程中内孔变形严重的问题，采取了等温正火、降低渗碳温度和改变齿轮渗碳摆放方式等措施。经检测表明，采用改进工艺处理后，行星齿轮成品表面硬度和心部硬度分别为60.4~61.8 HRC和41.8 HRC，符合产品技术要求；内孔椭圆度和公法线长度变动量均100%合格；垂直摆放为最佳渗碳摆放方式。

高温再热器用T23/TP347H异种钢管接头失效分析

任跃斌1，王伟2，平韶波3

2016, 41(3): 199-203. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.045

摘要 ( 120 )

PDF (897KB) ( 121 )

针对某600 MW超临界机组锅炉运行约40000 h后，高温再热器T23/TP347H异种钢管接头出现的开裂泄漏失效情况进行了理化分析。结果表明，异种钢管焊接接头的失效原因主要是由T23钢管焊接热影响区再热裂纹引起的，裂纹沿钢管周向分布，起裂于T23侧热影响区的粗晶区，沿晶界扩展，呈典型的脆性断裂特征。

局部非马氏体沿晶界向内延伸的形成原因和预防措施

薛婷婷1，田涛2，高占盛1

2016, 41(3): 204-206. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.046

摘要 ( 95 )

PDF (842KB) ( 113 )

利用金相显微镜、扫描电镜对渗碳齿轮局部非马氏体沿晶界向内延伸形成原因进行了分析，并提出预防措施。结果表明，造成局部非马氏体沿晶界向内延伸超差的原因是由于钢材次表层非金属夹杂与表层非马氏体连接，使Si元素与夹杂物中的氧化性组分接触后继续沿晶界氧化偏析形成。在钢材冶炼过程中提高钢材纯净度，减少非金属氧化物夹杂，在零件热处理过程中控制表层非马氏体的深度可预防此现象发生。

齿轮轴断裂原因分析及预防措施

李平平，陈凯敏，吴建华，徐罗平，王群

2016, 41(3): 207-209. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.047

摘要 ( 143 )

PDF (860KB) ( 83 )

从断口形貌、显微组织、非金属夹杂物、硬度和化学成分入手，对齿轮轴的断裂原因进行了分析，并提出相应预防措施。结果表明，齿轮轴断裂的主要原因是热点矫直遗留的淬火斑点未进行充分回火和齿轮轴心部出现淬火欠热组织造成。通过改进淬火工艺、矫直及机加工工序后，齿轮轴再无断裂发生。

40Cr钢半轴中频淬火开裂及熔化原因分析

焦东风1，金林奎2

2016, 41(3): 210-213. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.03.048

摘要 ( 154 )

PDF (850KB) ( 131 )

对40Cr钢汽车半轴中频淬火时发生开裂熔化原因进行了检测和分析。结果表明，由于轧制工艺不当，汽车半轴件原材料表面形成严重的纵向折叠裂纹，裂纹的尾部甚至延伸到材料中心，在中频感应淬火时发生开裂，裂纹间隙甚至发生熔化。为彻底消除该类质量事故的发生，必须加强原材料的进货检验。

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