金属热处理

唐杨杰，赵霄昊，刘彦涛，张永忠，陈以强

2016, 41(4): 1-6. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.001

摘要 ( 159 )

PDF (920KB) ( 144 )

利用激光增材制造技术，分别在扫描速率为3、4、5 mm/s的条件下制备出Ti-22Al-25Nb合金薄壁试样，分析了3组试样的相组成、显微组织和力学性能。结果表明，激光增材制造Ti-22Al-25Nb合金显微组织由B2、O和α2相组成，随着扫描速率的增加，合金析出相体积分数和基体B2相平均晶粒尺寸呈现出减小趋势，合金室温、高温抗拉强度逐渐升高。扫描速率为5 mm/s时，所沉积材料的室温和750 ℃高温的抗拉强度最高，分别为1053 MPa和665 MPa；析出相体积分数和B2相平均晶粒尺寸最小，分别为72.52%和156 μm。

780 MPa级热轧铁素体贝氏体双相钢的组织与扩孔性能

谷海容1，赵征志1,2，庞启航1,2，张良1,2，赵爱民1,2，覃强3

2016, 41(4): 7-10. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.002

摘要 ( 111 )

PDF (836KB) ( 89 )

设计了两种低成本的铁素体/贝氏体双相钢，通过光学显微镜、扫描电镜和拉伸试验机研究了不同Si含量对试验钢组织性能的影响，研究了试验钢在扩孔过程中的裂纹形成及扩展行为。结果表明，通过合理控轧控冷技术，能够获得780 MPa以上抗拉强度，伸长率大于17%，综合性能良好的试验钢；随着Si含量的增加，试验钢的屈服强度和抗拉强度显著提高，但是伸长率和扩孔性能有所下降；本试验钢的裂纹扩展机制为微孔聚集模式。

焊条药皮Al、Cu含量对X80钢焊接接头组织与性能的影响

黄本生，陈鹏，陈扬，张荣副，卢杰

2016, 41(4): 11-16. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.003

摘要 ( 97 )

PDF (834KB) ( 87 )

通过改变药皮中元素的添加量控制Al和Cu在X80钢焊缝中的含量，利用能谱仪、光学显微镜、扫描电镜分析X80钢焊缝的成分和微观结构，采用力学性能和电化学测试方法研究了不同Al、Cu含量对X80钢焊接接头组织与性能的影响。结果表明：药皮中的Al和Cu均能较好的过渡到焊缝中，随着Al、Cu含量的增加，焊缝中针状铁素体先增多后减少，冲击性能和耐蚀性先上升后下降，断裂方式由混合型断裂逐渐转变为韧性断裂；适量的Al和Cu均能提高焊接接头的硬度和抗拉强度，当药皮中Al和Cu含量分别为4%和6%时，焊接接头的综合性能最优。

淬火温度对低碳Q&P钢组织和性能的影响

李万松，李忠义，田文怀

2016, 41(4): 17-21. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.004

摘要 ( 101 )

PDF (833KB) ( 154 )

利用扫描电镜、透射电镜和X射线衍射仪对Q&P钢的微观组织进行观察和分析，并通过拉伸实验测量钢的抗拉强度、屈服强度和伸长率。结果表明，随着淬火温度的升高，抗拉强度和屈服强度均表现出下降趋势，而残留奥氏体量和伸长率则呈现出先增加后减小的规律；强度的变化是马氏体和下贝氏体共同作用的结果，而伸长率与残留奥氏体量的变化密切相关；下贝氏体的存在，对残留奥氏体量和碳含量，以及钢的强度均有影响

烧结温度对一种镍基高温合金组织和力学性能的影响

欧阳玲玉1，刘芳2

2016, 41(4): 21-24. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.005

摘要 ( 118 )

PDF (839KB) ( 139 )

借助金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜和能谱仪等探讨了不同烧结温度对一种粉末冶金镍基高温合金（Ni-Cr-Fe-Al-Mn-Cu-Mo-Ti-Si）的组织及力学性能的影响。结果表明：烧结温度的高低影响着合金的微观组织形态，随着烧结温度的提高，合金的硬度和抗压强度呈现先升高后降低的趋势，当烧结温度在1330 ℃时，合金具有最高的维氏硬度值（253.2 HV）和最好的抗压性能（992.7 MPa）。同时，烧结温度的高低将直接影响强化相和有害相的析出。

钛合金真空离子渗氮组织及耐磨性能

贺瑞军，孙枫，王琳，佟小军

2016, 41(4): 25-29. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.006

摘要 ( 96 )

PDF (841KB) ( 149 )

采用真空离子渗氮设备开展了TC4及TA7钛合金真空离子渗氮工艺试验，采用SEM、XRD等分析了渗层组织，测量了渗氮层显微硬度及渗氮深度，测试了渗氮层的耐磨性能。结果表明，钛合金离子渗氮可形成化合物层+扩散层的典型渗氮层，总渗氮深度可达100 μm以上，渗氮层表面硬度达1200 HV0.1以上。TC4钛合金850 ℃渗氮16 h后，耐磨性能与基体相比显著提高。

Cr-W-Mo-V高合金中高碳钢的显微组织及回火硬度

马永庆1，章晓静2, 梁玉芬2

2016, 41(4): 30-34. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.007

摘要 ( 120 )

PDF (840KB) ( 97 )

研究了4种不同成分的Cr-W-Mo-V高合金中高碳钢的显微组织及回火硬度，并以相平衡热力学理论分析讨论了合金含量变化对显微组织及二次硬化的影响。结果表明，该类钢在α?γ相变的加热和冷却过程，发生M23C6?M6C相互转变，碳化物的溶解和析出过程使之细化分布均匀，在合适的成分比率时淬火未溶碳化物小于0.8 μm。而Mo（或 W）含量过高会导致碳化物颗粒粗化，V含量过高时出现少量的大块MC碳化物，使其不均匀性加重。该类钢在合适成分比率时回火硬度可达62～64 HRC。提高Mo含量有利于各种碳化物沉淀强化向中间温度靠近，明显提高回火硬度，最高硬度可达66.5 HRC。提高V含量会使沉淀析出的温度分散度加大，使回火硬度降低。

奥氏体化温度对60Si2CrVAT弹簧钢晶粒尺寸和硬度的影响

常开地，尹立新，周晓伟，王萍，张玮

2016, 41(4): 35-37. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.008

摘要 ( 115 )

PDF (833KB) ( 131 )

研究了奥氏体化温度对弹簧钢60Si2CrVAT晶粒尺寸和硬度的影响。结果表明，随奥氏体化温度的提高，60Si2CrVAT钢晶粒变粗，残留奥氏体增加，硬度有增高的趋势；在890、910℃奥氏体化，晶粒尺寸和硬度得到最佳配合；回火后，60Si2CrVAT钢残留奥氏体明显减少。

微合金元素对汽车曲轴用QT600球墨铸铁组织和性能的影响

邓丽霞，高生祥

2016, 41(4): 38-41. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.009

摘要 ( 98 )

PDF (837KB) ( 364 )

对QT600球墨铸铁进行了表面感应加热和控制冷却，分析不同Cu含量对马氏体转变的影响，利用光学显微镜分析了马氏体显微组织，并对不同Cu含量的QT600球墨铸铁试样进行了拉伸和冲击试验，研究强度以及冲击性能的变化规律。结果表明，微合金元素Cu含量会影响淬火组织、强度和冲击性能。在920~1000 ℃加热淬火后，Cu有助于马氏体转变，提高淬透性能。Cu含量控制在0.6%时，对马氏体转变的促进作用不显著，组织中保留大量残留奥氏体，马氏体组织的冲击性能较差。进一步提高Cu含量，发现Cu可以阻碍合金元素磷共晶偏析，细化马氏体组织，减少残留奥氏体。当Cu含量超过0.9%马氏体转变不均匀，容易产生淬火裂纹，冲击性能下降。合理控制Cu含量可以加快马氏体转变，得到力学性能优良的微观组织。

回火温度对4Cr5MoSiV1钢组织和性能的影响

田玉新1，陆明和1，李悦2

2016, 41(4): 41-45. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.010

摘要 ( 113 )

PDF (837KB) ( 120 )

采用光学显微镜、体视显微镜和扫描电镜，并结合性能测试，研究了不同回火温度对4Cr5MoSiV1钢组织和性能的影响。结果表明，随回火温度的提高，组织中马氏体含量减少，逐渐转变为回火索氏体，同时伴随着碳化物和铁素体相的聚集和长大，从而导致钢的强度与硬度降低，而塑性与韧性升高。4Cr5MoSiV1钢在1080 ℃淬火，640 ℃回火，可获得最佳的强韧性配合及良好的抗热疲劳性能。

焊接热输入对Q890钢焊缝金属组织及韧性的影响

崔冰1,2，彭云2，彭梦都2，宋威2，竺培显1

2016, 41(4): 46-50. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.011

摘要 ( 101 )

PDF (836KB) ( 110 )

采用熔化极气体保护焊对Q890调质钢进行不同热输入的对接焊试验。利用金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电镜和电子背散射衍射技术研究热输入对焊缝组织及冲击性能的影响。结果表明，3种热输入焊缝金属组织主要由板条马氏体和板条贝氏体及少量的粒状贝氏体和残留奥氏体组成。随着热输入的增加，焊缝组织中板条粗化，而粒状贝氏体逐渐增多，部分板条内析出细小针状碳化物；随着热输入的增加，焊缝分析区域内残留奥氏体量逐渐减少分别为1.2%、0.53%、0.41%。焊缝金属冲击断口形貌呈从韧脆混合型断裂特征向脆性断裂特征的变化趋势，与焊缝金属冲击吸收能量变化趋势一致。

Q235钢等离子熔覆CoCrCuFeMnNi高熵合金涂层

卢金斌1，彭竹琴2，马明星2，齐振东2，李俊魁2，贺亚勋2，龚正1

2016, 41(4): 51-54. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.012

摘要 ( 118 )

PDF (839KB) ( 686 )

在Q235钢基体上采用等离子弧熔覆法制备了CoCrCuFeMnNi高熵合金涂层。采用SEM、EDS、XRD等研究了涂层的组织，利用显微硬度计测试了涂层的显微硬度分布。结果表明：采用等离子熔覆等摩尔Co、Cr、Cu、Fe、Mn、Ni单质金属混合粉，形成了无裂纹、无孔等与基体冶金结合的高熵合金涂层。涂层厚度约为1mm，主要由FCC1固溶体枝晶和少量枝晶间组织组成，枝晶间为BCC、FCC2相。涂层的显微硬度大约为260～390 HV0.2，明显高于基体的硬度150～180 HV0.2。

形变热处理对316L奥氏体不锈钢晶界特征分布的影响

张铭显1，杨滨1,2，王胜龙1，武焕春1

2016, 41(4): 55-58. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.013

摘要 ( 82 )

PDF (841KB) ( 126 )

采用5%的单向压缩与1000 ℃退火的形变热处理工艺，对316L奥氏体不锈钢的晶界特征分布进行了优化，并且通过定位观察的方法研究了晶界特征分布优化的机理。结果表明，随着退火时间的增加，特殊晶界比例逐渐增加；当退火时间达到90 min时，试样的特殊晶界比例最高（69.5%），并且得到了打断的大角度随机晶界网络。晶界特征分布优化的机理是，小变形试样在退火过程中发生了局部再结晶，首先产生了以特殊晶界等低能量晶界为主的小晶粒群；之后小晶粒群中能量较高的大角度晶界开始迁移并消失，最终材料的特殊晶界比例得到了提高。

304不锈钢板材制备过程中的磁性变化及其控制

金光秀1,2，黄弋力1，强文江1

2016, 41(4): 59-62. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.014

摘要 ( 117 )

PDF (846KB) ( 185 )

研究了奥氏体不锈钢板 (0Cr18Ni9)在加工制备过程中的磁性变化规律。结果表明，合金的饱和磁化强度Ms与材料中磁性相含量有关。铸态合金存在残存的高温铁素体相而呈现一定磁性，饱和磁化强度Ms达35.8 kA/m。随着加工进行，主要是经历各道加热工序时，合金的Ms逐渐减弱。最终固溶态下合金的Ms已经降低为1.4 kA/m。锻态合金在单相奥氏体温度区内的退火处理可以有效减少合金中残存的高温铁素体并使饱和磁化强度降低，可作为控制磁性的有效措施。

X80级管线钢的抗氢致裂纹性能

郝红梅，陈健2，汪兵2，贾书君2，刘清友2

2016, 41(4): 63-70. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.015

摘要 ( 107 )

PDF (834KB) ( 94 )

采用光学显微镜（OM）、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、透射电子显微镜(TEM)等设备，运用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）光谱分析技术和电子探针X射线显微分析技术，研究了3种不同合金体系X80级管线钢的抗氢致裂纹性能及氢致开裂的原因。结果表明，新开发的两种低碳低锰微合金成分管线钢均满足X80级别钢的强度要求，其中加入较低锰的微合金体系试验钢经腐蚀溶液浸泡后没有裂纹出现，抗HIC性能较好。氢致裂纹主要沿着多边形铁素体边界扩展，针状铁素体具有一定的止裂作用。C、S、Mn、Si、Al等元素偏析造成的氧化物夹杂、富碳相及大块的MA岛不利于抗HIC性能。

Nb微合金化对高碳钢组织和性能的影响

孙曼丽1,2，江波1,2，陈刚1,2，杨丽珠1,2，钟斌1,2

2016, 41(4): 71-74. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.016

摘要 ( 101 )

PDF (837KB) ( 112 )

通过拉伸、奥氏体晶粒测量和淬透性试验，研究Nb微合金化对普通高碳钢组织和性能的影响。结果表明，高碳钢加入Nb不仅有利于细化晶粒，提高奥氏体晶粒稳定性，还可在保持强度和硬度的同时保持其塑性，Nb还具有改善高碳钢组织均匀性和抑制马氏体转变的作用。

热轧退火态430不锈钢的高温氧化行为

胡潘，于迎豪，张栩煜，杨弋涛

2016, 41(4): 74-78. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.017

摘要 ( 111 )

PDF (838KB) ( 357 )

研究了热轧退火态的430铁素体不锈钢在700~900 ℃的高温氧化行为，测量了其恒温氧化增重曲线，利用扫描电镜（SEM）和能谱仪（EDS）观察分析了氧化表面形貌和组成，使用X射线衍射仪（XRD）鉴定了氧化物的种类。结果表明：在700 ℃生成的Cr2O3氧化膜不足以覆盖基体，材料氧化缓慢；800 ℃时氧化速率相对较大，生成的氧化物主要为CrMn1.5O4和Fe2O3；900 ℃时氧化十分迅速，材料表面有大量Fe2O3突起；退火温度对材料高温氧化性能影响不大。

254SMo超级奥氏体不锈钢的时效析出相

杨森1，刘洁1，范光伟2，吕孝根1，王新1

2016, 41(4): 79-82. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.018

摘要 ( 108 )

PDF (838KB) ( 100 )

采用金相显微镜、扫描电镜和能谱分析仪研究了超级奥氏体不锈钢254SMo在不同时效温度和时效时间下析出相的形态及分布。结果表明：超级奥氏体不锈钢254SMo在850~1000 ℃时效时，随着温度的升高，晶界析出相逐渐增多，晶内析出相逐渐减少；850 ℃时效析出相为χ相，950 ℃析出相为σ相。

37Mn5钢的连续冷却转变曲线

李英真，李玲霞，冯传宁，刘珂

2016, 41(4): 83-86. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.019

摘要 ( 116 )

PDF (839KB) ( 325 )

利用热膨胀仪测得不同冷却速度下的膨胀曲线，采用切线法确定各冷速下的相变温度，结合显微组织和维氏硬度检测绘制出37Mn5钢的CCT曲线。结果显示，当冷却速度＜5℃/s时，组织为铁素体和珠光体；冷却速度在5~40℃/s时，组织中形成贝氏体，冷速在5℃/s时开始发生贝氏体转变，10℃/s时开始发生马氏体转变；当冷却速度≥40℃/s 时，组织全部成为板条马氏体。

辙叉用高锰钢的加工硬化机理

杨帅

2016, 41(4): 87-90. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.020

摘要 ( 95 )

PDF (833KB) ( 143 )

对铁路辙叉用高锰钢进行不同变形量的压缩试验，采用金相显微镜、透射电子显微镜以及X射线衍射仪等方法对变形样品的微观组织进行分析，研究高锰钢在压缩状态下的加工硬化机理。结果表明，在压缩状态下，高锰钢以形变孪晶硬化为主，亚结构主要为孪晶和位错缠结，硬化组织中没有发现形变诱发马氏体；随着变形量的增加，晶粒畸变严重，孪晶密度增大，硬度升高，变形量达到40%时，硬化程度趋于饱和。

轨道电路合金导线的硬度及导电性能

贺帅超，谭丽

2016, 41(4): 91-95. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.021

摘要 ( 110 )

PDF (837KB) ( 121 )

以单一添加稀土元素Ce、Y和复合添加Ce+Y的Cu-Cr-Zr合金轨道电路导线为研究对象，研究了合金化元素和热处理工艺对Cu-Cr-Zr合金导线的硬度和电导率的影响，并分析了合金导线的抗高温软化性能。结果表明，添加稀土元素Ce、Y的合金导线时效后的硬度提高了14~20 HV0.1，而电导率降低了2%~4%IACS；相同时效时间下合金导线硬度从高至低的顺序为Cu-Cr-Zr-Ce > Cu-Cr-Zr-Y > Cu-Cr-Zr，电导率从高至低的顺序为Cu-Cr-Zr > Cu-Cr-Zr-Ce > Cu-Cr-Zr-Y；复合添加Ce+Y合金导线的软化温度提高了约30 ℃，Cu-Cr-Zr-Ce-Y合金中的时效析出相主要是CrCu2(Zr, Mg)相。

合金元素对Q460耐火钢连续冷却转变曲线的影响

赵鸿金，周军，齐亮，杨正斌，邱春根

2016, 41(4): 96-99. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.022

摘要 ( 122 )

PDF (836KB) ( 131 )

采用热膨胀法研究了Mo、B、V对Q460耐火钢静态CCT曲线的影响，通过观察不同冷速下的显微组织变化确定各个相变区间及转变规律。结果表明，3种耐火钢的相变规律基本一致。随冷却速度的提高，发生准多边形铁素体→粒状贝氏体→板条贝氏体→马氏体的转变。但含B系耐火钢由于含B钢的强淬透性，扩展了贝氏体转变区间，低冷速下就能够获得贝氏体组织。高Mo系和V系耐火钢的相变规律比较相似，但在不同的冷速时存在差别。

高性能海底管线钢铁素体相变规律研究

王良塑1.2,段琳娜2,贾书君2,刘清友2,项金钟1

2016, 41(4): 100-104. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.023

摘要 ( 97 )

PDF (844KB) ( 91 )

采用Gleeble-1500D型热模拟试验机研究了高性能海底管线用钢的铁素体相变组织演变特征，观察不同变形温度、变形量和开冷温度对铁素体相变规律的影响。结果表明，增加变形量和降低变形温度均会促进应变诱导铁素体相变，加快铁素体析出，细化铁素体晶粒；降低开冷温度，铁素体转变量增加，但开冷温度过低时，铁素体晶粒会明显长大。为了获得细小弥散的铁素体组织，试验钢奥氏体未再结晶区变形温度应控制在780 ℃左右，变形量≥50%，开冷温度控制在700~660 ℃之间。

微合金元素对超低碳钢高温抗氧化的影响

刘胜，孙建中，高宏波，邱高松，刘春艳

2016, 41(4): 105-109. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.024

摘要 ( 103 )

PDF (833KB) ( 341 )

采用热重分析仪和Gleeble-3500热模拟试验机研究了Si、Cr、Ni和Cu微合金元素对超低碳钢氧化行为和氧化层的影响。结果表明，在氧化过程中合金元素在氧化层与基体的界面处发生富集，其中Si和Cr形成了一层连续的富集层，Cu和Ni以粒子形式在界面处析出。微合金元素的富集一方面抑制了铁原子由基体向外扩散，从而显著提高钢的抗氧化性，其中Si和Ni的效果最好，Cr次之，Cu的效果最差;另一方面提高了氧化层与基体的结合力，抑制了氧化层的鼓泡现象，Si的抑制效果最好，Cu次之，Cr和Ni的抑制效果最差。

低碳硅锰钢I&P&Q工艺中Mn配分行为及对组织性能的影响

宋进英，张宏军，田亚强，陈连生

2016, 41(4): 110-114. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.025

摘要 ( 99 )

PDF (834KB) ( 91 )

采用双相区保温淬火（I&Q）和双相区保温+奥氏体化淬火（I&P&Q）工艺和直接淬火（DQ）工艺，结合热力学计算，研究了低碳硅锰钢热处理过程中Mn配分行为及其对组织演变和力学性能的影响机制。结果表明：经I&Q工艺处理，Mn在室温马氏体中出现了明显富集，马氏体以条状、块状、团状三种形态分布，化学位梯度驱使着Mn由铁素体向奥氏体中配分，Mn在晶界处的配分行为影响着晶界的迁移方向，使得形成不同形态的奥氏体晶粒； I&P&Q工艺处理后Mn在马氏体中呈不均匀分布，较DQ工艺，I&P&Q工艺使钢的伸长率由5.2%提高到10.9%，强塑积提高了6812 MPa·%。

刀具磁场处理技术研究现状及进展

刘政1，朱涛1，邓居军1，陈颢2，沈俊波1

2016, 41(4): 115-120. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.026

摘要 ( 99 )

PDF (835KB) ( 102 )

分析了刀具磁场处理技术的研究现状及存在磁化规律不明、磁化机理不清，磁化效果欠佳等问题，并对磁化技术的研究方向和发展趋势进行了展望，指出刀具材料、磁化参数、切削用量、工作环境等对磁化效果的定量影响以及相互间的定量关系将是今后的研究重点。

P20塑料模具钢的回火工艺

郭海滨，左秀荣，张新理，王翼鹏，李金玲

2016, 41(4): 121-126. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.027

摘要 ( 137 )

PDF (844KB) ( 106 )

采用扫描电镜、洛氏硬度计对P20塑料模具钢进行淬火及回火后的显微组织观察及硬度测试，研究其在不同回火处理工艺下的硬度及显微组织变化规律，同时利用回火参数P研究了P20塑料模具钢的回火工艺。结果表明，在350~450 ℃，随回火温度的增加，硬度变化不大；在450~650 ℃回火，试样的硬度发生明显下降趋势；随回火保温时间的延长，在350~450 ℃，硬度降低趋势较小；在500~650 ℃回火，在最初的8 h内，硬度迅速降低，继续延长保温时间，硬度下降速率变慢；随回火温度和保温时间的延长，碳化物析出量越来越多，并逐渐球化聚集长大，马氏体板条边界逐渐模糊，有些板条被早期形成的碳化物钉扎，致使部分板条马氏体粗化，有些板条合并变宽，导致其硬度降低。结合本文试验数据及回火参数P，可确定试验P20钢的最佳回火工艺为600 ℃×1 h。

新型Al-Cu-Li-Ag-Mg-Zr-Ce合金的热处理工艺

李树飞1,2，尹登峰1,2,3，余鑫祥1,2

2016, 41(4): 127-132. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.028

摘要 ( 92 )

PDF (838KB) ( 88 )

采用正交交互试验法探究了一种新型Al-Cu-Li-Ce合金的最佳固溶和时效热处理工艺，并辅以DSC、SEM、TEM手段，对合金最佳热处理状态的组织结构进行了分析。结果表明，该合金在固溶（520 ℃、1.5 h）和时效（190 ℃，20 h）热处理状态下，显微硬度值能达到241 HV0.5；时效处理时该工艺有利于细小片状强化相T1和薄片状θ′相均匀弥散地在基体中析出，具有强烈沉淀强化效果。

硝基浴淬火烈度的计算及分析

丁盛，马良，许仁伟，黄星，顾晓明

2016, 41(4): 133-136. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.029

摘要 ( 109 )

PDF (849KB) ( 103 )

通过对20CrMnMo钢试棒进行渗碳后在不同温度和含水量硝盐浴中的淬火试验，得到和端淬距离对应的心部硬度值，进而计算出硝盐浴的淬火烈度，分析了影响硝盐浴淬火烈度的因素以及淬火烈度对渗碳淬火工件临界碳含量的影响。结果表明，在盐浴温度为170~200 ℃范围内，硝盐浴温度越高，淬火烈度越低；在含水量为0.7%~0.9%范围内，含水量越高，淬火烈度越高；盐浴搅拌速度越快，淬火烈度越高。随着硝盐浴淬火烈度提高，20CrMnMo钢渗碳淬火工件临界碳含量降低。

紧固件用MFT8非调质钢的冷作滚压形变工艺

胡期翔1,2，赵秀明1,2，毛向阳1,2，王占花1,2，王章忠1,2

2016, 41(4): 137-141. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.030

摘要 ( 123 )

PDF (838KB) ( 113 )

利用金相显微镜、电子万能试验机、显微硬度计、X-Ray应力分析仪、扫描电镜等方法研究了滚压对两种减面率的非调质钢MFT8组织和力学性能的影响。结果表明，对于19%，37%两种减面率的MFT8钢经滚压处理使其表层组织拉长并纤维化；表层硬度分别提高36和43 HV0.1，抗拉强度提高了7和20 MPa，伸长率和断面收缩率无明显降低，保持了较好的韧性和塑性；试样表面周向残余压应力分别提高了102、117 MPa；表面纵向残余压应力分别提高了107、53 MPa。

爆炸喷涂Cr3C2-NiCr涂层的激光重熔工艺

王超1,2，蔡红1,2

2016, 41(4): 142-145. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.031

摘要 ( 139 )

PDF (838KB) ( 106 )

借助半导体激光器对爆炸喷涂Cr3C2-NiCr涂层进行激光重熔处理。通过扫描电镜观察涂层激光重熔前后的形貌，测试涂层激光重熔前后的显微硬度，并对涂层进行盐雾试验和残余应力分析。结果表明，当激光功率为300 W，激光扫描速度为100 mm?min-1时，涂层的激光重熔效果最好。当涂层经过上述激光重熔工艺参数处理后，涂层中富Ni的NiCr合金相得到细化且均匀性提高，涂层的显微硬度、耐磨性和耐腐蚀性进一步提高，涂层中部的残余应力均转变为压应力。

调质工艺对32Cr3Mo1V钢渗氮层性能的影响

房双强1,2，陈茂涛2，张进1

2016, 41(4): 146-149. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.032

摘要 ( 168 )

PDF (848KB) ( 177 )

研究了不同调质工艺对32Cr3Mo1V钢渗氮性能的影响，并通过显微组织观察、表面硬度测试、显微硬度测试等方式进行了表征。结果表明，渗氮层表面硬度和渗层深度随着淬火温度的升高而增加，随回火温度的升高而减少。940~980 ℃淬火+640~660 ℃回火并渗氮后的性能较优。

冷却介质对GH720Li合金固溶处理组织及力学性能的影响规律

言建1，唐超2,3，毕中南2,3，曲敬龙2,3，杜金辉2,3

2016, 41(4): 150-153. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.033

摘要 ( 86 )

PDF (839KB) ( 144 )

对固溶后的GH720Li合金采用不同的冷却介质（空气、油、水）冷却，再经过标准时效处理，利用光学显微镜（OM）和场发射扫描电镜（FESEM）研究了冷却介质对GH720Li合金的晶粒组织、冷却相分布和力学性能的影响规律。结果表明，冷却介质对GH720Li合金晶粒尺寸和一次相无影响，主要影响冷却相（二次和三次相）；随着冷却介质冷速的提高（空冷＜油淬＜水淬），冷却相平均尺寸关系为空冷＞油淬＞水淬，室温和高温强度关系为空冷＜油淬＜水淬；在能满足强度和塑性的前提下，为减少因热应力而造成盘件变形甚至开裂的风险，宜采用油冷。

18Cr2Ni4WA钢衬套的精密气体渗碳和等温淬火工艺

李锋1，王新宇2，李世键2，韩培培2，于浩2

2016, 41(4): 154-156. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.034

摘要 ( 96 )

PDF (833KB) ( 110 )

研究了精密气体渗碳等温淬火工艺对18Cr2Ni4WA钢渗层硬度、深度及显微组织的影响。结果表明，随着总渗碳保温时间的延长，渗层深度增加，但硬度曲线变得平缓；在相同总保温时间的情况下，强渗时间越长，渗层越深；而当扩散时间相同时，强渗时间越长，淬火后表层的硬度较低。优化的精密气体渗碳工艺为：保温温度均为910 ℃，强渗阶段碳势1.20%，保温3 h；扩散阶段碳势0.80%，保温1 h，可以获得（1.2±0.1）mm渗层深度，渗碳后在280 ℃硝盐中淬火。渗碳淬火后渗层组织良好。该工艺成功应用于衬套零件的实际生产，满足了设计要求。

奥氏体化温度对含Nb轴承钢析出相的影响

付勇涛，官计生，周千学，陈玮

2016, 41(4): 157-160. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.035

摘要 ( 120 )

PDF (838KB) ( 124 )

对30CrNiMoNb钢不同奥氏体化温度下析出相进行了研究，结果表明，钢在热轧态时NbC大量析出有效地防止晶粒长大，使基材获得细小原始奥氏体晶粒。钢淬火时，当淬火温度低于1050 ℃时，NbC析出相部分固溶于奥氏体，但未固溶NbC可起到钉扎作用，抑制奥氏体晶粒长大，保证30CrNiMoNb钢获得细晶组织；当温度高于1050 ℃，NbC部分固溶于奥氏体，未固溶部分出现明显长大，对奥氏体晶粒的钉扎作用减弱，导致奥氏体晶粒长大。

高温预处理及等温淬火工艺对CADI力学性能的影响

陈传胜1，刘建升2,3，祖方遒2

2016, 41(4): 161-164. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.036

摘要 ( 84 )

PDF (849KB) ( 82 )

研究了高温预处理、奥氏体化温度(Tγ)及等温淬火温度(TA)对0.5%Cr含碳化物等温淬火球墨铸铁(CADI)的韧性、硬度的影响。结果表明，高温预处理可使CADI的冲击性能提高90%以上。当硬度为51.4~55.7 HRC时，冲击吸收能量(K)可达37.7~18.3 J。高温预处理后，随着Tγ的升高，CADI的K明显提高，硬度在一定范围内略有降低；随着TA的升高，CADI硬度逐渐降低，而K在260 ℃时达到最高。

电流密度对铌表面熔盐脉冲电沉积渗硅的影响

王雁利，杨海丽，吴晔康，徐宏，王心悦，冯策

2016, 41(4): 165-169. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.037

摘要 ( 88 )

PDF (839KB) ( 76 )

采用熔盐脉冲电沉积法在纯铌表面渗硅，利用辉光放电光谱仪（GDOES）、扫描电镜（SEM）和能谱仪（EDS）、X射线衍射仪（XRD）分析不同电流密度对渗硅层厚度、成分、组织及相结构的影响，并对渗硅层的抗氧化性进行了研究。结果表明，渗硅层厚度随电流密度的增大而增加，超过100 mA/cm2厚度增加缓慢。渗硅层晶粒随电流密度的增加由粗大变得细小。渗层与基体结合紧密，渗层组织较均匀整齐，致密无孔洞。渗硅层由单相NbSi2组成，在（110）和（200）晶面上择优生长。NbSi2渗层提高了纯铌的抗氧化性。

汽车发动机用AZ91合金的激光表面改性处理

胡新林1，钱鸣2

2016, 41(4): 170-174. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.038

摘要 ( 71 )

PDF (838KB) ( 75 )

采用预置式两步激光熔覆的方法在汽车发动机用AZ91合金表面进行了等离子喷涂+激光熔覆改性处理，通过金相、扫描电镜、XRD、硬度和极化曲线等测试手段，研究了激光熔覆Al-Si层的显微组织和耐腐蚀性能。结果表明，激光熔覆层主要由α-Al和（α-Al+β-Si）共晶组织组成；激光熔覆层的显微硬度要高于等离子喷涂层，且两种涂层的显微硬度都要高于基体合金；改性层和基体合金的耐腐蚀性能从高至低依次为：激光熔覆层>等离子喷涂层>AZ91合金。

20Cr2Ni4A钢的高强韧化工艺

孟祥顺，高全德，叶玉娟，王学玺，王登科，李海滨，史建马

2016, 41(4): 175-177. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.039

摘要 ( 81 )

PDF (844KB) ( 154 )

根据低碳马氏体型钢20Cr2Ni4A的材料特点，通过提高冶金质量获得高纯净度及成分、组织均匀的原材料。结果表明,将有利于提高淬透性的成分控制在中上限、加入细晶元素，及采取930 ℃高温正火+610 ℃高温回火+900 ℃高温淬火+200 ℃低温回火的热处理工艺，获得回火马氏体组织，降低材料脆性转变温度及缺口敏感性，满足石油吊环用钢的高强和抗低温冲击要求。

感应线圈参数对钢板温度场的影响及选取线圈尺寸研究

王园武1,2，柳存根1,2，汪学锋1,2

2016, 41(4): 178-182. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.040

摘要 ( 115 )

PDF (847KB) ( 362 )

以单回线型有导磁体感应器为研究对象，通过设计正交试验，运用数值模拟的方法分析了影响钢板温度场的主要横截面参数，定义了线圈横截面尺寸的5个尺寸比例系数。结果表明：影响温度场最高温度的主要截面参数依次为：导磁体单侧厚度C1、导磁体跨距a以及导磁体伸出高度C2。当导线宽度h为10～20 mm时，确定了使加热效果最好的比例系数的取值范围。

A315钢奥氏体晶粒长大行为的数学模型

李建凯1, 2，厉勇2，王春旭2，袁守谦1

2016, 41(4): 183-189. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.041

摘要 ( 89 )

PDF (845KB) ( 140 )

采用金相试验应用Beck、Hillert、Sellars数学模型分析了A315钢再结晶过程中不同加热温度和保温时间下的奥氏体晶粒长大行为。结果表明，随加热温度的升高和保温时间的延长，A315钢奥氏体晶粒逐渐长大，其长大过程可以分为抑制长大阶段和自由长大阶段。通过对比Beck、Hillert、Sellars三种奥氏体晶粒长大数学模型，得出Sellars模型对A315钢奥氏体晶粒尺寸的预测有很高的精度，其数学模型方程为：当温度为950 ℃≤T≤1100 ℃时，；当温度为1150 ℃≤T≤1200 ℃时，。

TC4钛合金框退火过程畸变与控制模拟仿真

李世键，权纯逸，焦清洋，曲凤

2016, 41(4): 190-192. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.042

摘要 ( 89 )

PDF (917KB) ( 101 )

针对某TC4钛合金框退火畸变问题，采用模拟仿真方法研究了其在有、无外加约束两种状态下的退火过程。结果表明：无外加约束时零件端部将产生最大达1.5 mm的翘曲畸变，无法满足设计要求；而在其翘曲端施加约束后，可将翘曲畸变控制在0.15 mm以内，满足设计要求。因此，施加适当的外加约束是控制钛合金退火过程畸变的有效手段。

45钢光轴连续感应淬火过程的数值模拟

陈珺1，张根元1，赵正阳2

2016, 41(4): 193-196. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.043

摘要 ( 104 )

PDF (909KB) ( 123 )

建立45钢无限长轴对称工件连续感应淬火过程的二维物理模型，并进行温度场的数值模拟。根据连续感应淬火过程中温度场的分布给出了判断淬硬层深度的依据，并结合Maynier组织预测模型与硬度公式计算出工件不同深度处的硬度值进行验证。结果表明，可根据工件感应加热区域进入喷水冷却时刻的径向温度分布曲线来预测连续感应淬火最终淬硬层深度。根据这一结论，可以用所建立的有限元模型对连续感应淬火工件淬硬层深度进行预测。

EBSD技术在厚规格管线钢DWTT性能研究中的应用

贾书君，刘清友, 李拔

2016, 41(4): 197-200. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.044

摘要 ( 101 )

PDF (838KB) ( 109 )

利用电子背散射衍射( EBSD) 技术和金相分析软件，结合DWTT性能测试，对3种厚规格X70管线钢板的微观组织、取向成像特点、有效晶粒尺寸和DWTT性能进行了分析。结果表明，3种管线钢的取向差分布均在2°～15°和47°～60°两区间，呈现“双峰”分布特点。铁素体基体与母相奥氏体间存在一定的取向关系是管线钢中晶界取向差“双峰”分布的主要原因。在针状铁素体或贝氏体为基体的显微组织中，引入适量细化的多边形铁素体可以降低其平均有效晶粒尺寸，但多边形铁素体体积分数过多、晶粒尺寸过大时，反而会使有效晶粒尺寸增大。有效晶粒细化是提高试验钢DWTT断裂韧性的主要原因。

SWRH72A帘线钢盘条晶粒度测试方法比较

肖玄，陈敏

2016, 41(4): 201-204. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.045

摘要 ( 120 )

PDF (837KB) ( 579 )

采用直接淬硬法、直接侵蚀+金相分析法、直接侵蚀+SEM分析法以及EBSD分析法对国内外SWRH72A帘线钢盘条晶粒度进行了研究。结果表明,直接淬硬法显示的是SWRH72A盘条原奥氏体晶粒尺寸；直接侵蚀+SEM分析法，相较于传统金相法，更能合理评价SWRH72A盘条晶粒度；EBSD法可进行快速便捷的自动表征，重构出清晰的晶界，评价的是盘条经控轧控冷后的实际晶粒尺寸。综上所述，用EBSD法评定SWRH72A盘条晶粒度检测和质量控制更有重要价值。

厚规格镀锌板表面黑斑缺陷分析

张建强1, 2，陈长风1，郑雁军1，李研2，王勇围2，缪成亮2，黄学启2

2016, 41(4): 205-207. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.046

摘要 ( 148 )

PDF (881KB) ( 103 )

利用扫描电镜对厚规格镀锌板生产过程中出现的表面黑斑缺陷进行表面形貌和成分分析，研究缺陷形成原因并提出改进措施。结果表明，镀锌层表面的局部氧化以及由于长时间在高温下与带钢表面摩擦，塔顶辊辊面状态较差是导致厚规格钢板生产过程中出现表面黑斑的主要原因。

普冷板炉内高温变形对表面质量的影响

李腾飞，汤茜，陈爱华，李化龙

2016, 41(4): 208-212. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.047

摘要 ( 96 )

PDF (833KB) ( 102 )

通过高温拉伸仪表征钢带在炉内各段力学性能，利用扫描电镜观察缺陷表面形貌，从而分析普冷板炉内高温变形对表面质量的影响。结果表明：在退火炉内普冷板板温达到780 ℃时，钢带屈服强度仅为16 MPa，易发生高温变形。普冷板在炉内高温变形，造成钢带表面发白和麻点缺陷。钢带部分区域在炉内受到横向应力作用，造成该区域不同步、不均匀变形，使得该区域粗糙度高，较高的粗糙表面对光产生更严重的漫反射，导致钢带表面发白的缺陷；钢带表面受炉辊结瘤反作用力，发生高温变形产生麻点，钢带越厚、炉内张力越大，该反作用力越大，钢带表面麻点越严重。确保退火炉内温度均匀可防止钢带在炉内发生局部变形而产生发白，降低钢带炉内张力可减轻麻点缺陷。

双头螺栓断裂失效分析

孙国峰1，王大为2

2016, 41(4): 213-215. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.04.048

摘要 ( 106 )

PDF (833KB) ( 165 )

M30×410 mm的双头螺栓在使用中发生了断裂。通过宏观检查、断口扫描、金相检查、化学成分测定、力学性能检测、硬度梯度检测等方式对断裂原因进行分析。结果表明：螺栓的显微组织、化学成分、力学性能正常；螺栓断口具有典型的疲劳断裂特征，其断裂形式为疲劳断裂；螺栓断裂的主要原因是螺栓杆部表面产生的微裂纹在交变应力的持续作用下逐步扩展，最终造成螺栓的断裂。

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