金属热处理

吴晓东，吴刚，朱晶晶，李冬升，程晓农

2016, 41(8): 1-5. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.001

摘要 ( 273 )

PDF (680KB) ( 194 )

以Fe-18Cr-30Ni为基础，添加不同含量的Al设计了4组新型奥氏体耐热钢。利用氧化质量增加法研究了4组新型奥氏体耐热钢在700、800和900 ℃下空气中的氧化行为，绘制了氧化动力学质量增加曲线，并利用XRD、SEM和EDS对氧化膜的表面形貌及结构进行了表征。结果表明，1～3号钢在900 ℃时均形成了较为致密的Al2O3内层氧化膜，合金表面生成的复合氧化膜由内到外依次为 Al2O3、(Al0.9Cr0.1)2O3、尖晶石氧化物Fe(Cr, Al)2O4；1号钢氧化过程中还形成了富（Cr, Fe）的混合氧化物，降低了Al2O3氧化膜的连续性；4号钢900 ℃并没有形成致密的Al2O3内层氧化膜，生成的复合氧化膜由内到外依次为 (Al0.9Cr0.1)2O3、尖晶石氧化物Fe(Cr, Al)2O4。

Fe-Ni合金在600 ℃空气中的氧化行为

王志武，刘倩倩，龚雪婷

2016, 41(8): 6-10. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.002

摘要 ( 91 )

PDF (607KB) ( 139 )

采用称量法研究了两种Fe-Ni合金（Ni含量分别为5%和9%，质量分数）在600 ℃静态空气中的高温氧化行为，对比分析了两种合金的氧化动力学特征，采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和能谱分析（EDS）等手段分析了表面氧化膜的物相组成及显微结构。结果表明：Fe-5%Ni和Fe-9%Ni合金在 600 ℃空气中的氧化行为基本类似，氧化前期Ni-5合金质量增加量较高，16 h后发生逆转，其氧化动力学遵循近似抛物线规律，表明氧化膜内的离子扩散过程受氧化过程控制。两种合金的表面氧化膜均由Fe3O4 和 Fe2O3 组成，同时含有尖晶石相(Ni, Fe)3O4。Ni-9合金氧化膜中尖晶石相含量相对较高，是导致氧化质量增加发生逆转的主要原因。

纳晶双峰铜银合金的制备及拉伸性能

刘英光，琚荣源，李慧君

2016, 41(8): 11-14. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.003

摘要 ( 86 )

PDF (602KB) ( 103 )

采用高温高压烧结方法制备了具有双峰晶粒尺寸分布的纳晶铜银合金。利用SEM、XRD方法表征了双峰铜银合金的微观结构特点，并通过单轴拉伸测试研究了其拉伸变形行为。结果表明试验制备的双峰铜银合金具有较高的抗拉强度(460 MPa)和断后伸长率(26%)，还具有良好的应变硬化行为。

690MPa级海洋工程用钢的高温热塑性

周晏锋1，严玲2，李胜利1，周成2，张鹏2，韩鹏1

2016, 41(8): 14-17. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.004

摘要 ( 107 )

PDF (606KB) ( 119 )

利用LINSEIS L78 RITA相变仪和Gleeble3800热模拟试验机，测定了FH690海洋工程用钢相变转化的温度点和热塑性区。在1150～780 ℃温度范围时，断面收缩率都在60 %以上，热塑性很好；在1300～1150 ℃温度范围时，属于第Ⅰ脆性区，断裂原因为有大量的液相薄膜存在；在780～620 ℃温度范围时，断面收缩率逐渐降低，属于第Ⅲ脆性区，出现塑性最低值39.5 %，原因是由奥氏体转化成的铁素体膜引起的。

硬度对H13热作模具钢热疲劳性能的影响

许书洋，左鹏鹏，吴晓春

2016, 41(8): 18-23. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.005

摘要 ( 144 )

PDF (600KB) ( 417 )

对不同硬度的H13钢进行了Uddeholm自约束热疲劳试验，结合其显微组织、显微硬度及碳化物情况探究了硬度演变对H13钢热疲劳性能的影响。结果表明：H13钢抵抗冷热疲劳的能力随硬度的升高而提高，高硬度的H13钢表面裂纹密度较高，呈分布均匀的网状，且表面高温软化程度小，裂纹深度也较浅；低硬度的H13钢表面只有若干条纵向的主裂纹。通过Jmat-pro热力学软件计算可知H13钢中存在的碳化物类型主要是M23C6、MC型，高硬度H13钢的碳化物尺寸比低硬度的小。

高硬度镀锡板的时效敏感性

吴圣杰1，刘新院1，李化龙1，陈刚2

2016, 41(8): 24-28. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.006

摘要 ( 82 )

PDF (603KB) ( 96 )

通过显微组织观察及力学性能测试研究了经不同温度卷取后T-4CA高硬度镀锡板不同状态下的组织和力学行为。结果表明，镀锡板的时效性不仅和固溶间隙原子有关，还和镀锡基板中的渗碳体析出相的分布以及铁素体晶粒尺寸有密切关系。低温卷取时，冷轧退火时铁素体晶粒尺寸细小且渗碳体析出相呈细小的点链状分布，这样的组织和析出相分布使得软熔后的镀锡板在拉伸变形过程中屈服点延伸率较大；高温卷取时，冷轧退火板无论是铁素体基体还是渗碳体析出相都较粗大，使镀锡板在软熔后的拉伸变形过程屈服点延伸率大幅降低，抗时效性也显著提高。此外，通过对比分析镀锡板在退火、平整和镀锡后的屈服强度变化，发现镀锡后屈服强度的提高不仅与Cottrell气团钉扎位错有关，还与位错之间的交互作用有关。

热处理对CoCrFeNiMo高熵合金组织与硬度的影响

刘亮，张越，赵作福，商剑

2016, 41(8): 29-32. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.007

摘要 ( 177 )

PDF (604KB) ( 395 )

用真空电弧熔炼法制备了CoCrFeNiMo高熵合金，研究了退火温度对合金组织及硬度的影响。结果表明，铸态合金的晶体结构以FCC为主，同时夹杂Cr9Mo21Ni20和CrFe4少量金属间化合物；铸态合金的组织形貌为树枝晶组织，在枝晶间分布着类似于共晶组织的片层状结构，随退火温度升高，合金中FCC相逐渐减少，共晶相逐渐增多，最终形成了类似于过共晶的组织形貌；合金的硬度随退火温度的升高先增大后减小，但铸态与退火态的合金的硬度相差不大，说明此合金具有较高的热稳定性以及较好的高温使用性能。

淬火温度对1Cr13马氏体不锈钢中铁素体含量的影响

刘海龙，党淑娥，刘建生

2016, 41(8): 33-36. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.008

摘要 ( 102 )

PDF (639KB) ( 355 )

通过JmatPro软件模拟及热处理试验，研究了1Cr13马氏体不锈钢中铁素体随淬火温度变化的规律。结果表明，1Cr13马氏体不锈钢淬火组织主要由马氏体+铁素体+少量碳化物组织成。淬火组织中相组成的相对含量主要受淬火温度的影响，当淬火温度为970 ℃时，铁素体含量最少，晶粒也较小，在这一温度淬火，调质后能够得到良好的综合性能，尤其能够保证高的低温冲击性能。

船板钢CCT曲线的测定与分析

李小林1，李红斌2，林哲1，李硕1，徐树成1

2016, 41(8): 37-41. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.009

摘要 ( 79 )

PDF (600KB) ( 130 )

利用Gleeble3500热模拟试验机对船板用钢进行模拟试验，采集温度-膨胀量曲线，并结合金相法、硬度法绘制出试验材料的CCT曲线。分析CCT图和试验钢显微组织照片，得出不同冷却速度下该钢的组织转变情况。随着冷却速度的逐渐增大，试验钢的组织由多边形铁素体、准多边形铁素体逐步向粒状贝氏体、贝氏体铁素体的转变，同时显微硬度也随冷速的升高呈明显的上升趋势。

30CrMnTi钢奥氏体的连续冷却转变行为

王利军，李宝秀，陈继林，翟进坡，冯忠贤，王宁涛

2016, 41(8): 41-44. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.010

摘要 ( 298 )

PDF (602KB) ( 56 )

利用热模拟试验机对30CrMnTi钢的奥氏体连续冷却转变（CCT）曲线进行了测定和分析。结果表明：当冷却速度小于1 ℃/s时，可以得到铁素体+珠光体组织；当冷却速度达到1 ℃/s时，即出现贝氏体组织；当冷却速度达到10 ℃/s时，组织基本转变为马氏体。在工业试生产时，通过控制冷却增加在珠光体转变区域的过冷度，同时延长珠光体转变温度区间的停留时间，可以获得晶粒大小合适的铁素体和珠光体组织。

火电厂末级过热器T23钢锅炉管服役过程中的老化规律

徐凯1，何成2，李文胜2，赵建平2，艾红2，张斯文2，史宝良3，任爱3

2016, 41(8): 45-51. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.011

摘要 ( 85 )

PDF (599KB) ( 91 )

利用光学显微镜、扫描电镜和能谱仪对不同服役时间的T23钢锅炉管的显微组织(包括氧化膜)、主要合金成分(Cr、W、Mo)的变化进行了观察和分析，并对其拉伸性能和冲击性能进行了测试。结果表明T23钢锅炉管在服役过程中随着服役时间的延长，合金中的碳化物数量、尺寸均增加，合金中的主要合金元素成分(Cr、W、Mo)发生明显的脱溶转变并向碳化物偏聚，同时服役温度是T23钢锅炉管显微组织老化主要影响因素，其中运行时间为27448 h的锅炉管老化最严重，根据其氧化膜厚度判定它可能有较高的服役温度；长时服役组织老化后晶界存在数量较多、尺寸较大的碳化物，易破坏晶界的连续性，同时易产生蠕变孔洞，合金中强化元素Cr、W等合金元素的脱溶均是造成合金性能下降的主要原因。

稀土微合金700 MPa级高强钢卷取过程中的时效组织和硬度

王硕1，金自力1，任慧平1,2张玲郁1，李兵磊1, 康学良1

2016, 41(8): 52-56. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.012

摘要 ( 67 )

PDF (599KB) ( 163 )

研究了稀土La对低合金高强钢热轧组织和时效硬度的影响。利用金相显微镜、透射电镜、显微硬度仪、X射线衍射仪等，对添加La含量不同的两种成分钢的显微组织、析出相进行了表征和分析。结果表明：添加0.003%的La，能促进针状铁素体的形成和细小碳氮化物的析出，使得组织均匀细化。采用在600 ℃卷取然后以6 ℃/s冷速冷却35 s到400 ℃后水冷的工艺，得到的试样硬度最高，且析出的第二相数量最多。

固溶时间对GH4698合金组织与性能的影响

赵义瀚，彭建强，张小伍，邢玉荣，王梅英,刘新新

2016, 41(8): 56-59. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.013

摘要 ( 92 )

PDF (606KB) ( 119 )

通过力学性能测试和扫描电镜分析，研究了缩短GH4698合金固溶时间对材料组织与性能的影响。研究结果表明：标准热处理中1000 ℃×4 h是高温时效过程；将标准热处理中固溶时间缩短至1 h，材料室温力学性能和高温力学性能均满足标准要求值；大小两种γ＇相均匀弥散析出，获得良好的综合力学性能。

无级变速器金属带的组织成分分析

刘金刚1,葛振斌1,肖良红1,李泉2

2016, 41(8): 60-66. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.014

摘要 ( 80 )

PDF (602KB) ( 108 )

选取市场上某型号无级变速器的金属带产品，通过金相显微镜、扫描电镜、能谱分析、XRD等试验研究，获得了该金属带钢环组和摩擦片的组织成分。研究结果表明，该摩擦片是一种合金元素含量低，以马氏体、??Fe铁素体和析出碳化物(Mn,Cr)3C为主要相的马氏体高强度钢；钢带的材料是以马氏体为基体相，并有Ni3Ti和Ni3Mo等金属化合物析出相的18Ni系列马氏体时效钢；同时发现钢环组每层钢带的晶粒大小稍有差别，每层钢带的硬度不一样，说明各层钢带的热处理工艺不同。

淬火工艺对超高强度特厚板组织性能的影响

杨汉，曲锦波，陆春洁

2016, 41(8): 67-72. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.015

摘要 ( 75 )

PDF (603KB) ( 101 )

采用不同冷却速度的一次和两次淬火以及不同的二次淬火温度，研究了淬火工艺对超高强度调质特厚板心部组织和性能的影响。结果表明: 在较低的淬火冷速（0.05 ℃/s）下，组织以粒状贝氏体为主，强度和韧性较低；随着冷却速度的提高，粒状贝氏体逐渐减少，马氏体增加，强度和韧性提高。两次淬火能明显细化原始奥氏体晶粒，提高钢板强韧性匹配。当二次淬火温度位于两相区时，大量回火未分解的MA组元是造成韧性较低的主要原因；当二次淬火温度位于完全奥氏体区时，随淬火温度升高，韧性逐渐提高，在930 ℃时获得最佳的强韧性匹配。

退火对Zr-4合金复合板组织和性能的影响

杨攀，刘云明，姜强，姚力夫，张毅勇

2016, 41(8): 72-75. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.016

摘要 ( 99 )

PDF (602KB) ( 114 )

采用“热轧+冷轧+退火”法制备Zr-4合金复合板。利用EBSD分析再结晶度和晶粒尺寸，通过弯曲试验和疖状腐蚀试验检测复合板性能。结果表明: 再结晶度和晶粒尺寸随着退火温度的升高而增加；当冷轧变形量为7%时，Zr-4合金复合板经550 ℃保温1 h退火后，其耐疖状腐蚀性能最优且弯曲性能满足要求，确定的最佳退火工艺制度为550 ℃保温1 h。

含Cu低碳钢I&Q&P工艺处理后的组织与性能

陈连生，徐静辉，田亚强，郑小平，宋进英，米振鹏

2016, 41(8): 76-80. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.017

摘要 ( 87 )

PDF (600KB) ( 104 )

对一种含Cu低碳硅锰钢分别采用I&Q、Q&P和I&Q&P热处理工艺，研究双相区Cu配分行为并分析其对马氏体组织形貌、残留奥氏体及力学性能的影响。结果表明，试验钢经I&Q工艺处理，在双相区保温时Cu元素从铁素体向奥氏体中配分，Cu配分明显，并且不影响C和Mn的配分效果。试验钢经I&Q&P工艺处理后，组织基本为板条马氏体，且马氏体板条清晰，部分板条有断裂的现象。与经Q&P工艺处理相比，试验钢经I&Q&P工艺处理后残留奥氏体体积分数显著提高，从9.6%提高到了13.2%。对比Q&P工艺，试验钢经I&Q&P工艺处理后，抗拉强度有一定降低，但伸长率大大提高，强塑积达到27 GPa·%。

固溶温度与2101节镍双相不锈钢耐蚀性的关系

刘维霞12，何燕1，韩培德1

2016, 41(8): 80-84. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.018

摘要 ( 80 )

PDF (605KB) ( 96 )

采用金相显微镜、电化学动电位极化曲线和电化学阻抗谱等方法研究了固溶温度对2101节镍双相不锈钢耐蚀性能的影响。结果表明：随着固溶温度的提高，α相含量增加，γ相含量减少；Cl-作用下最先腐蚀的相为铁素体相，处于α相中未溶解的γ相的尺寸大小对2101节镍双相不锈钢耐蚀性会产生一定的影响，尤其1100 ℃温度下，α相中未溶细小的条状γ相使得耐蚀性严重降低。Cl-作用下最先腐蚀相为α相。固溶温度对α相中未溶解的γ相的大小及α、γ相界面均对其耐蚀性影响较大。

热处理制度对Ti-22Al-25Nb/Ti60双合金焊接接头组织与性能的影响

郭凡1，郭鸿镇2，王国庆3，叶茂1，孟令博1，姜枫1，刘昀1

2016, 41(8): 85-88. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.019

摘要 ( 132 )

PDF (602KB) ( 83 )

研究了锻后不同热处理制度对Ti-22Al-25Nb/Ti60双合金焊接接头显微组织和力学性能的影响。结果表明：Ti-22Al-25Nb/Ti60双合金试样经不同工艺热处理后焊缝组织得到不同程度的细化，强度和塑性均得到提高。热处理制度为990 ℃×1 h, AC+750 ℃4 h, AC时，Ti60合金热影响区组织主要由大量细小的等轴α相、少量的片状α相及β转变组织组成，其强度与塑性最佳，且有较好的匹配。

涂覆速度和热处理对直接镀Pd键合Cu线性能的影响

范俊玲1，曹军2，高文斌2，刘志强2

2016, 41(8): 89-93. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.020

摘要 ( 135 )

PDF (602KB) ( 125 )

利用扫描电镜、强度测试仪研究了键合铜线无卤直接镀钯工艺及镀钯键合铜线性能，分析了涂覆速度、热处理及张力对直接镀钯铜线拉断力、伸长率和表面质量的影响。结果表明：无卤直接镀钯工艺可获得镀层均匀的镀钯键合铜线；涂覆速度为80～90 m/min时，镀钯铜线具有适当的厚度和良好的表面质量；随热处理温度提高，直接镀钯铜线拉断力降低，伸长率增加；当热处理温度为450 ℃时，表面钯原子扩散速率加快，线材强度增加，其表面颜色由金属钯色变为灰铜色；当热处理温度为470 ℃时，镀钯铜线晶粒粗大，力学性能降低；热处理过程中张力小于0.020 N导致线材表面机械损伤，张力大于0.035 N时造成线材表面波浪纹缺陷。当热处理温度为430 ℃，张力为0.025～0.030 N时，0.020 mm镀钯铜线具有优异的性能。

搪瓷烧制工艺对210 MPa搪瓷钢组织性能的影响

张宜1，吴红艳2，吴桐2，张麒2，杜预2，杜林秀2

2016, 41(8): 94-98. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.021

摘要 ( 106 )

PDF (600KB) ( 104 )

研究了模拟搪瓷烧制工艺对210 MPa搪瓷钢微观组织特征和力学性能的影响规律。采用光学显微镜、扫描电镜和能谱仪等对显微组织、第二相粒子及力学性能进行了分析研究。详细阐述了不同的烧搪工艺对试验钢微观组织演变及第二相粒子类型的影响规律，并对烧搪后的力学性能变化进行了分析。结果表明，试验钢最佳的搪烧温度应低于890 ℃才会保证搪烧后组织不会发生明显的粗化；随着搪烧温度升高，保温时间延长，搪瓷钢强度逐渐下降，塑性提高。

汽车发动机用AZ91合金的表面改性层及其性能

谭小锋1，石博强2，郭朋彦3

2016, 41(8): 99-103. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.022

摘要 ( 94 )

PDF (603KB) ( 63 )

对汽车发动机用AZ91合金进行了等离子熔覆表面改性处理，对比分析了Al-Si涂层和Al-Si+Y涂层的显微组织和物相组成，并对改性层的硬度、耐磨性和耐腐蚀性能进行了比较。结果表明，Al-Si熔覆层主要含有α-Mg、Mg17Al12、Mg2Si和Al3Mg2相，Al-Si+Y熔覆层主要含有α-Mg、Mg17Al12、Al3Mg2、Mg2Si和Al2Y相；Al-Si和Al-Si+Y涂层的硬度都高于AZ91合金基体，Y元素的加入形成了细晶强化和弥散强化使得Al-Si+Y涂层具有较高的硬度；汽车发动机表面的耐磨性能从高至低依次为：Al-Si+Y涂层>Al-Si涂层>AZ91合金基材；等离子熔覆改性处理后的发动机缸体的耐腐蚀性能有所提高，其中Al-Si+Y涂层的耐腐蚀性能最好。

真空压铸对Al-Si-Cu合金固溶过程共晶硅的影响

曹韩学1,2，贾从波1，唐浩兴1，姜浩1

2016, 41(8): 104-107. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.023

摘要 ( 66 )

PDF (733KB) ( 106 )

对真空压铸Al-Si-Cu合金试样（500 mbar）和普通压铸Al-Si-Cu合金试样在500 ℃固溶处理0.5、2、4、6 h后，利用光学显微镜及相应软件研究了固溶处理过程共晶硅形貌的变化。结果表明：真空压铸可以得到更加细化的铸态共晶硅颗粒；在固溶处理过程中，真空压铸试样也可以得到球化效果更好的共晶硅颗粒，并在固溶处理4 h时达到最佳。

SAl 4047铝硅合金焊丝拉拔退火工艺

朱艳丽1，徐晓龙 2，胡学峰2，明廷泽2，胡光忠1，李春林1

2016, 41(8): 108-111. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.024

摘要 ( 82 )

PDF (736KB) ( 120 )

采用水平连铸工艺生产的4047铝合金线杆制备SAl 4047铝硅合金焊丝，分析原材料微观组织与力学性能，研究退火温度和保温时间对拉拔至?4.5 mm的硬态铝合金焊丝力学性能、显微组织、拉拔性能的影响，确定最佳退火工艺。结果表明：随着退火温度及保温时间的增加，焊丝强度呈先降低后小幅增加趋势，伸长率呈先增加后降低趋势；退火工艺为300 ℃×2 h时，消除应力效果最佳，焊丝可以实现多道次顺利拉拔。

W6Mo5Cr4V2铸钢气门阀座的真空热处理

王红伟，顾敏，赵少甫，曹智文，许坤铭

2016, 41(8): 111-113. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.025

摘要 ( 95 )

PDF (737KB) ( 69 )

观察和测试了铸钢W6Mo5Cr4V2气门阀座试样真空淬火和三次回火后的组织和硬度。结果表明，气门阀座试样经上述热处理后，组织为回火隐针马氏体+极少量残留奥氏体+断续网状分布的共晶碳化物+弥散析出的二次碳化物；显微组织较均匀，硬度52.0～54.0 HRC，畸变量可控制在要求范围内，满足技术要求。

Al-Cu系合金的真空压铸及热处理

杨承志1，龙思远1,2，王朋1，朱姝晴1，黄彦彦1

2016, 41(8): 114-118. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.026

摘要 ( 86 )

PDF (730KB) ( 125 )

为了弥补目前Al-Cu系铸造合金应用于压铸成形时韧性不足问题，进行了ZL201合金的压铸及热处理的试探性研究，研究了Cu含量及T6热处理工艺对Al-Cu系合金普通压铸和真空压铸合金拉伸性能的影响。结果表明：Cu含量为4.6wt%的试样拉伸性能优于Cu含量为5wt%的试样；T6热处理后，普通压铸和真空压铸试样抗拉强度都有较大提高，伸长率下降，且真空压铸试件综合力学性能提升幅度较普通压铸大；T6热处理使得合金的微观断裂形式从脆性的准解理断裂变为准解理和韧窝的混合断裂。

等温淬火对含铬球墨铸铁组织及性能的影响

邢相栋1，徐晨阳1，刘依然2

2016, 41(8): 119-122. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.027

摘要 ( 97 )

PDF (733KB) ( 119 )

研究了等温淬火工艺对含铬球墨铸铁组织、硬度、冲击性能和耐磨性的影响。结果表明：奥氏体化温度升高，能促进球状石墨长大，增加残留奥氏体含量。淬火后组织主要为球状石墨、针状贝氏体、含铬碳化物及残留奥氏体。当淬火等温温度在240～270 ℃，随着等温温度升高，试样硬度和耐磨性均降低；在240 ℃等温时冲击韧度较低，继续升高等温温度，冲击韧度先增大后降低；当试样经910 ℃×80 min奥氏体化、270 ℃×180 min等温淬火后，含铬球墨铸铁的硬度可达54.1 HRC、冲击韧度αk可达8.1 J·cm-2，有较好的耐磨性。

扫描速度对半导体激光熔覆钴基合金涂层组织与性能的影响

郭士锐1，易云杰2，姚建华3,4

2016, 41(8): 123-127. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.028

摘要 ( 107 )

PDF (730KB) ( 74 )

采用2 kW半导体激光器在304不锈钢表面进行同轴送粉的激光熔覆Co基合金试验。通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）研究了不同扫描速度下熔覆层的显微组织和相结构；采用显微硬度计、摩擦磨损试验机和气蚀装置分别测试了不同扫描速度下熔覆层的显微硬度、耐磨性与抗气蚀性能。结果表明，不同激光扫描速度下合金涂层皆无裂纹与气孔，随着扫描速度增加，合金涂层的硬度、耐磨性能与抗气蚀性能则先增强后降低，在激光扫描速度为900 mm/min时，合金涂层具有较好的硬度、耐磨性和抗气蚀性能。

数控机床主轴的超音速火焰喷涂与耐磨性

舒雨锋1，张海鹰2

2016, 41(8): 128-133. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.029

摘要 ( 88 )

PDF (731KB) ( 56 )

采用超音速火焰喷涂的方法在数控机床主轴表面制备了纳米Ni60-TiB2复合涂层和常规Ni60-TiB2微米复合涂层，运用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪等研究了复合涂层的显微形貌、物相组成和耐磨性能，探讨了复合涂层的摩擦磨损机理。结果表明，纳米复合涂层致密、均匀，具有扁平层状分布结构，浅灰色TiB2颗粒均匀分布在白色Ni-Cr固溶体中；微米复合涂层具有层状喷涂结构，微米级的浅灰色TiB2相不均匀地分布在白色粘结相Ni-Cr之间，且Ni-Cr固溶体中并没有发现TiB2颗粒。纳米复合涂层和常规微米复合涂层的物相主要为Ni-Cr固溶体和陶瓷增强相TiB2，以及次生的TiO2、NiTiO3、SiO2和CrB相；纳米复合涂层的孔隙率小于常规微米复合涂层，而显微硬度、断裂韧性和结合强度均高于常规微米复合涂层；纳米复合涂层的抗滑动摩擦磨损性能优于常规微米复合涂层，纳米复合涂层的主要磨损机制为粘着磨损和磨粒磨损。

U71Mn、U75V和U78CrV钢轨在线热处理后性能改善比较

董华利

2016, 41(8): 133-137. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.030

摘要 ( 141 )

PDF (734KB) ( 120 )

采用强度、硬度测试和金相显微镜及扫描电镜观察，对热轧态和在线热处理态的U71Mn、U75V和U78CrV钢轨的力学性能和显微组织进行分析。结果表明，钢轨的显微组织均为珠光体+少量铁素体，热轧态的珠光体片层间距较大，在线热处理后珠光体片层间距变小，性能得到改善。从强度和硬度指标分析，在线热处理对U75V钢轨的性能改善效果最佳，从强塑积指标分析，在线热处理对U78CrV钢轨的性能改善效果最佳。U78CrV钢轨在线热处理钢轨的珠光体片层间距最小，且具有较好的综合性能。

等离子体电解氧化技术在气吸式马铃薯排种器中的应用

李紫辉1，杨苗苑2，吕金庆1，3，李光2，夏原2，刘中原1，李季成1，杨颖1

2016, 41(8): 138-142. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.031

摘要 ( 76 )

PDF (735KB) ( 84 )

装备气吸式排种器的马铃薯播种机作业速度高，株距均匀性好。为了提高气吸排种器配气阀的气密性、耐磨性，采用等离子体电解氧化(PEO)技术在表面生成陶瓷层，达到密封、抗磨损、耐腐蚀的目的。在给定的工艺条件下，PEO处理后获得的涂层的厚度为73 μm，显微硬度为959.4 HV0.025。对比摩擦磨损试验结果表明，PEO涂层可以显著提高6061铝合金的耐磨性能。经气吸式马铃薯排种器试验台累计150 h运转试验后，装备经PEO处理后的配气阀, 播种机的重漏播率无明显变化，播种质量稳定。

液压支架油缸活塞杆的表面渗硼工艺

房敏

2016, 41(8): 143-147. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.032

摘要 ( 93 )

PDF (736KB) ( 90 )

针对煤矿液压支架油缸活塞杆（材质40Cr钢）服役过程中存在耐磨性、耐蚀性较低的问题，提出表面渗硼改性工艺。从活塞杆切取试样，利用金相、XRD、显微硬度、耐蚀性能测试等方法研究了试样在未调质和调质两种初始状态下经渗硼及渗硼后淬火对其渗硼层组织和性能的影响。研究结果表明：活塞杆渗硼前的调质可以促进硼化物的形成与析出，使其析出强化作用更显著；渗硼后再经淬火的渗硼层硬度略有降低，从表面到心部的硬度梯度有所减小，表面脆性降低，塑性和韧性提高。

热处理对X80钢在鹰潭土壤模拟溶液中腐蚀行为的影响

王霞1，郭晨辉1，陈玉祥2,孙玉伟3，李后国1，时圣闯1

2016, 41(8): 148-153. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.033

摘要 ( 110 )

PDF (730KB) ( 110 )

将空冷、水淬方式热处理的X80钢与供货状态（原始组织）X80钢相比较，研究了不同组织X80钢在鹰潭土壤模拟溶液中的短期腐蚀行为。通过均匀腐蚀全浸试验和动电位交流阻抗谱对不同腐蚀周期试样表面腐蚀产物膜进行测试，利用体视显微镜和SEM对腐蚀形貌进行观察。结果表明：腐蚀28 d后，经不同冷却方式处理的X80钢腐蚀速率高于供货态试样；三种组织的X80钢表面腐蚀产物膜的形成过程均表现为生长、破裂、再生长，腐蚀后期三者形成的产物膜均为内外两层，但它们的耐蚀性存在差异，这主要是由于其显微组织及表面腐蚀产物膜致密程度不同而导致的。

18NiCrMo5钢重载桥内齿圈渗碳淬火工艺优化及畸变控制

李荣，梁太榕，陈小军

2016, 41(8): 154-156. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.03

摘要 ( 106 )

PDF (735KB) ( 136 )

为了降低18NiCrMo5钢内齿圈渗碳淬火后残留奥氏体含量及改善表面马氏体组织，对渗碳淬火工艺进行了改进。由于内齿圈为大型薄壁零件，渗碳淬火过程中产生的畸变很大，严重影响产品的批量生产，采用胀块压淬工装减小了零件畸变，改善了显微组织，为大型内齿圈的优质批量生产创造了条件。

桥塞整体卡瓦的材料选择及热处理

薛占峰1，袁大勇2，吴晋霞1，马兰荣1

2016, 41(8): 157-160. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.035

摘要 ( 71 )

PDF (728KB) ( 53 )

对桥塞整体卡瓦结构及使用性能要求进行了分析，确定了卡瓦的材质为灰铸铁，研究了两种不同热处理工艺, 并通过地面试验对整体卡瓦性能进行评价，最终确定了正火后表面渗氮的热处理工艺，该工艺既保证了卡瓦的强度，又提高了卡瓦表面的硬度及耐磨性，能完全满足其使用性能要求。

热处理工艺对H13钢挤杆模寿命的影响

淡佳鹏1, 2，姚泽坤1, 2，胡吉云3，郭鸿镇1, 2

2016, 41(8): 161-164. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.036

摘要 ( 81 )

PDF (733KB) ( 88 )

研究了不同热处理工艺下H13热作模具钢的显微组织和力学性能及其对钛合金叶片用H13钢挤杆模寿命的影响。结果表明，H13钢在经过1040 ℃×4 h淬火+585 ℃×6 h两次回火后组织为索氏体+少量回火马氏体+细小碳化物，其在强度、塑性、韧性和硬度上表现出更优异的性能，可满足钛合金叶片挤杆模的设计要求，并明显的提高模具的使用寿命。

温轧中的轧辊感应加热及辊面温度分布模拟

李亭亭1，周月明2，疏达1

2016, 41(8): 165-169. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.037

摘要 ( 87 )

PDF (742KB) ( 139 )

采用数值模拟的方法研究了温轧轧辊感应加热中的辊面升温及温度分布特征，分析了辊面温度均匀性及均温区大小，提出了温度均匀性指数(TUI)，讨论了辊面气流调节和导磁体分布对温度分布及均匀性的影响。研究表明，辊面温度分布呈现中部温度高、两端偏低的特点，均温区长度约占轧辊总长的68%；辊面气流调节及导磁体分布调整均可增大均温区比例，分别可达81.6%和83.2%；此外，经综合优化后，均温区比例可提升至93.6%。

AP1000核电主管道淬火过程温度和应力场数值模拟

李超，周贤良，华小珍，彭新元，唐龙书，陆文杰

2016, 41(8): 170-174. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.038

摘要 ( 71 )

PDF (742KB) ( 277 )

根据有限元模拟软件ANSYS原理，对AP1000核电主管道锻件进行淬火过程数值模拟，以获得主管道淬火不同时刻温度场分布及应力场的情况。结果表明，当淬火结束时（t=600 s），锻件表面已冷却至室温，而管接口心部仍然保持较高温度；淬火开始阶段，锻件中最大的热应力点，会相应急速上升至最大值；随着淬火结束，锻件中热应力会逐渐变小；淬火阶段，主管道大部分区域的畸变都很小，最大的畸变区域主要集中在管接口与主管道接口之间。

蠕变空洞尺寸对镍基高温合金应力场的影响规律

叶昊宇1，周煜2，饶思贤1

2016, 41(8): 175-178. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.039

摘要 ( 108 )

PDF (745KB) ( 64 )

为研究在热等静压作用下蠕变空洞大小对镍基高温合金的应力场分布的影响，采用有限元方法分别计算了不同尺寸的蠕变空洞附近的应力场分布情况。结果表明，空洞顶点距离γ′相中心越近，镍基高温合金中最大von Mises应力和最高弹性应变能密度越小；当蠕变空洞的顶点到γ′相中心距离相同时，在垂直方向上，基体垂直通道上von Mises应力和弹性应变能密度从上到下递增，基体水平通道上递减。而且随着蠕变空洞半径增大，合金中基体通道上的von Mises应力和弹性应变能密度递增和递减的趋势越明显。

考虑高温再结晶Ti-6Al-4V合金的修正J-C本构模型

王琪，郑百林，张锴，李泳

2016, 41(8): 179-183. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.040

摘要 ( 79 )

PDF (736KB) ( 128 )

为了研究Ti-6Al-4V合金在高速切削下的真实流动应力-应变关系，针对当温度达到临界变化温度时，材料的流动应力会突然下降这一现象，建立了一种修正Johnson-Cook（J-C）本构方程。修正的J-C本构关系能够准确地描述加工温度范围内再结晶软化机制对材料流动应力的影响，预测结果与试验数据吻合良好，特别是在高温阶段，流动应力计算值与试验值误差在4%以内，正确地反映了Ti-6Al-4V合金各个温度下的真实流动应力变化。结果表明，修正后的J-C本构方程可以用于研究分析Ti-6Al-4V合金的流动应力特征与规律。

高强韧Ti6246合金热变形行为及应变补偿型本构模型

朱洪军

2016, 41(8): 184-188. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.041

摘要 ( 102 )

PDF (741KB) ( 109 )

在温度为1123~1423 K，应变速率为0.01~10 s-1条件下，对Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo(Ti6246)合金进行高温热压缩试验。研究温度、应变速率和应变对Ti6246合金高温流变应力的影响规律，建立了该合金考虑应变补偿的Arrhenius本构模型，同时获得了热激活能Q和本构模型中材料参数对应变的响应规律。将模型计算结果与热压缩试验值进行对比发现，预测结果较为准确，其相关系数(R)及平均相对误差(AARE)分别为0.9984和1.71%，表明该合金热变形过程中的流变应力可用构建的应变补偿Arrhenius本构模型来描述。

城轨机车HXD3B 一系弹簧断裂失效分析

杜霈轩1,2，梁益龙1,2，雷磊1,2，姜云1,2，杨明1,2

2016, 41(8): 189-192. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.042

摘要 ( 97 )

PDF (739KB) ( 89 )

采用化学成分分析、金相分析、硬度测试、X射线衍射法残余应力测试和扫描电镜断口观察等手段，对发生断裂的铁路机车HXD3B一系弹簧断裂失效原因进行分析。结果表明，弹簧的组织出现了明显的混晶现象，弹簧表面出现较为严重的脱碳现象，在工作过程中若承受过大应力时，在夹杂物处产生疲劳裂纹源，最终导致该弹簧早期疲劳断裂失效。

西部某油田不锈录井钢丝断裂原因分析

龙岩，邝献任，刘文红，丁晗，林凯

2016, 41(8): 192-196. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.043

摘要 ( 108 )

PDF (737KB) ( 325 )

针对一起不锈录井钢丝断裂失效事故，采用化学成分分析、金相分析、力学性能测试、扫描电镜分析和能谱分析等检测手段，系统研究了该钢丝断裂失效机理，研究结果表明：该钢丝材质为奥氏体镍铬合金，其在使用过程中遇到高温，导致局部组织发生再结晶并形成过烧组织，使得晶界强度降低，进而断裂。

GH536合金管材“白圈”现象原因分析

王晓晴，张银东，刘娟娟

2016, 41(8): 197-198. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.044

摘要 ( 89 )

PDF (735KB) ( 101 )

某钢铁研究所生产的?8.3 mm×2.3 mm的GH536合金管材在入厂复验时，发现管子外壁与基体组织有差异，表现在：管子外壁出现“白圈”现象。通过组织对比分析、不同固溶温度的热处理试验，结合管材的生产工艺流程，对“白圈”现象产生原因进行了分析。结果表明：管子“白圈”现象的产生是由于管坯在轧制过程中固溶温度低、保温时间短造成基体与外壁组织不均匀所致。

钢的显微组织识别

刘宗昌，李一鸣

2016, 41(8): 199-204. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.08.045

摘要 ( 125 )

PDF (735KB) ( 145 )

掌握钢的显微组织识别方法具有重要意义，既促进理论研究，又有利于工程应用。本文从钢的成分、加工履历、物理参数、相变原理以及测试设备等多方面阐述了钢的显微组织的识别程序。

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