金属热处理

孙乐飞，王福明

2014, 39(1): 1-6.

摘要 ( 528 )

PDF (262KB) ( 277 )

分析了不同加热温度和保温时间下海洋平台用钢E690奥氏体晶粒的长大行为，同时研究了第二相粒子对奥氏体晶粒大小的影响。试验结果表明，奥氏体晶粒尺寸随着加热温度的升高而增加，在850~950 ℃之间奥氏体的晶粒尺寸增加属于正常的长大行为，而在950~1000 ℃之间出现了晶粒的异常长大，奥氏体平均晶粒尺寸几乎增加一倍。保温时间对奥氏体晶粒尺寸影响较小，且随着保温时间延长，晶粒增长不明显。钢中第二相粒子的尺寸、体积分数和分布状态对奥氏体晶粒长大起关键作用。在已有模型和试验数据的基础上，推导出能够描述奥氏体晶粒长大临界尺寸的模型，该模型很好地解释了试验钢奥氏体晶粒的长大行为。

固溶时效处理对轧制态Mg-12Li-2Al-1Zn合金组织性能的影响

贾玉鑫，黄金亮，冯剑

2014, 39(1): 7-10.

摘要 ( 335 )

PDF (158KB) ( 215 )

采用OM、XRD、SEM等手段研究了时效处理对轧制态Mg-12Li-2Al-1Zn合金组织及力学性能的影响。结果表明，50 ℃时效处理1 h，发生时效强化现象，最大硬度值111 HV0.1，抗拉强度达到281 MPa，伸长率为13%。XRD图谱显示，50 ℃时效处理1 h时出现 MgLi₂Al相，MgLi₂Al相弥散分布在晶粒内，有效地提高了镁锂合金的强度。合金在50~150 ℃时效处理时，很快发生过时效现象。经固溶时效处理后合金的断裂方式发生了韧性断裂→脆性断裂→韧性断裂的转变。

开始冷却温度对X80管线钢组织与性能的影响

刘文月，任毅，高红，张帅，王爽，张禄林

2014, 39(1): 11-15.

摘要 ( 309 )

PDF (158KB) ( 328 )

通过组织观察与力学性能检测，分析了X80管线用钢板轧后开始冷却温度（SCT）对组织与性能的影响。研究结果表明，在680～785 ℃温度范围内，不改变钢板的合金成分，钢板的强度指标不低于X70的要求，并具有良好的低温冲击性能，-20 ℃冲击吸收能量最低值不小于280 J。开始冷却温度对钢板的显微组织有明显的影响，当开始冷却温度为785 ℃与750 ℃时，显微组织以贝氏体为主；当开始冷却温度为715 ℃与680 ℃时，显微组织为铁素体、贝氏体复合组织为主。组织中含有一定体积分数的铁素体，可以改善钢板的塑性，但会在一定程度上降低强度与冲击性能。

退火温度对Nb-Ti深冲双相钢汽车板组织与性能的影响

陈京京，赵征志，汪志刚，赵爱民，叶洁云

2014, 39(1): 15-19.

摘要 ( 326 )

PDF (178KB) ( 309 )

利用CCT-AY-Ⅱ型钢板连续退火试验机模拟研究了退火过程中退火温度为840、860、880和900 ℃时，Nb-Ti系低碳深冲双相钢板组织与性能的变化规律。研究结果表明，随着退火温度的升高，铁素体晶粒尺寸略有增大，均匀程度增加，同时伸长率、屈服强度、r值呈先上升后下降趋势，在880 ℃时出现峰值；{111}织构占有率逐渐增加，{111}/{100}值渐增，880 ℃退火时{111}<110>织构取向分布函数值达到最大，但{111}<110>与{111}<112>取向密度差值也较大。

Si含量对轧制复合铝钢层状复合材料界面化合物组织形貌的影响

周德敬，陈智，张新明，唐建国

2014, 39(1): 20-26.

摘要 ( 316 )

PDF (169KB) ( 361 )

通过在铝中添加合金化元素Si，并对轧制复合铝合金/低碳钢双层复合材料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，研究Si对轧制复合钢界面化合物生长行为的影响规律。结果表明，在Si含量为0.67wt%时，生成复合界面金属间化合物的临界温度达到615 ℃，此时Si对抑制界面化合物生成的效果最好；Si含量超过1.62wt%后，Si降低了Al-Si合金的熔点，使Al侧元素的扩散速率增加，促进了复合界面金属间化合物的长大，化合物的组成为τ₆ -Al₈Fe₂Si +τ₅ -Al_4.5FeSi +η-Al₅Fe₂。

Fe含量和烧结温度对Al-4Cu-xFe合金组织及性能的影响

邢亮，李龙波，马向东

2014, 39(1): 27-30.

摘要 ( 298 )

PDF

采用粉末冶金法制备了Al-4Cu-xFe（x=0、1.5、2.5、3.5、4.5）合金，利用光学显微镜、扫描电子显微镜、显微硬度计和万能试验机等研究了不同Fe含量和烧结温度对合金组织及性能的影响。研究结果表明，随着Fe含量和烧结温度的提高，合金的致密度、硬度、抗拉强度和伸长率呈现先增大后减小的趋势；当Fe含量为1.5%，烧结温度为570 ℃，烧结时间为40 min时，可获得组织和力学性能良好的Al-Cu-Fe合金。

固溶处理对低弹性模量医用TiNbZrSn钛合金组织和性能的影响

张战英，杨华斌，曹继敏，陈志宏

2014, 39(1): 31-34.

摘要 ( 325 )

PDF

研究了一种低弹性模量医用TiNbZrSn钛合金，经不同温度固溶处理后的组织和力学性能。结果表明，TiNbZrSn合金固溶处理后，组织为单一β相，且随固溶温度的升高，晶粒尺寸有所长大；在780~900 ℃之间固溶处理时，随固溶温度升高，合金强度降低，塑性升高，弹性模量保持不变，为40 GPa。

化学成分与冷却速度对Q345E钢低温韧性的影响

袁敏，包石磊，张洪才，孙大文

2014, 39(1): 34-37.

摘要 ( 304 )

PDF (176KB) ( 260 )

采用低C、P、Si含量和V微合金化的成分设计方案，通过控制再结晶连续轧制和加速轧后冷却的工艺成功开发直径达250 mm的Q345E低温用钢。试验结果表明，随着冷却速度增大，铁素体晶粒更加均匀细化，低温冲击性能提高。采用风机强制冷却，晶粒度在7~8级，低温冲击性能满足标准要求。同时发现，材料存在明显的尺寸效应，由表及里晶粒逐渐变得粗大，低温冲击吸收能量降低。

固溶处理对7A09铝合金组织和力学性能的影响

马冬威，王敏，胡志华

2014, 39(1): 38-41.

摘要 ( 317 )

PDF (160KB) ( 240 )

通过显微组织观察和力学性能测试等方法研究了固溶处理对7A09铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明，在723~783 K范围内，随固溶温度升高和固溶时间延长，合金中可溶析出相粒子逐渐溶解，合金强度逐渐升高；进一步提高固溶温度和延长固溶时间，合金内部晶粒开始粗化，合金强度下降。7A09铝合金的最佳固溶处理工艺为743 K×55 min。

第三次工业革命、先进制造业、热处理技术

朱森第

2014, 39(1): 42-45.

摘要 ( 281 )

PDF (309KB) ( 198 )

我国石油管材与装备热处理技术进步与发展对策

张冠军，刘永刚，马秋荣

2014, 39(1): 46-52.

摘要 ( 286 )

PDF (163KB) ( 279 )

石油管材与装备业是我国石油行业的重要支撑性产业，热处理设备的能力和热处理技术水平直接决定了石油管材与装备的质量水平，影响企业的生存、发展和石油开发的技术革新。本文对石油管材与装备生产企业热处理技术几十年来的发展进行了总结，分析了石油管材与装备热处理的技术进步和特点，对石油管材与装备热处理技术目前存在的问题进行了深入的剖析，提出了热处理设备的更新、热处理技术的发展和热处理工艺的优化以及热处理人才的培养是解决和发展石油管材与装备制造技术的重要对策。

高碳铬轴承钢滚动轴承零件热处理技术发展与展望

刘耀中，范崇惠

2014, 39(1): 53-57.

摘要 ( 360 )

PDF (169KB) ( 292 )

在概述我国轴承工业现状的基础上，从热处理工艺技术研究、热处理设备的进化及热处理基础标准三个方面，回顾了我国轴承热处理技术的发展历程；并对轴承热处理技术发展方向进行了展望。

航空工业中热处理现状和发展

孙枫，王广生，佟小军

2014, 39(1): 58-66.

摘要 ( 363 )

PDF (161KB) ( 320 )

航空工业是高端制造业，航空工业中热处理采用各种先进技术，总体上处于领先行列。本文介绍了航空热处理特点和近年的发展，从铝合金、钛合金、高温合金、钢的热处理及真空热处理、全面质量控制等方面阐述了航空热处理先进技术，今后发展方向是真空热处理新技术、特种可控气氛热处理、多功能复合化学热处理技术及热处理清洁生产技术。

离子渗氮热处理技术及设备发展历程与展望

高仰之，刘英祺

2014, 39(1): 66-74.

摘要 ( 324 )

PDF (187KB) ( 312 )

含氮马氏体不锈轴承钢的腐蚀性能

郑善举，杨卯生，雷霆

2014, 39(1): 75-79.

摘要 ( 409 )

PDF (169KB) ( 601 )

研究了含氮马氏体不锈轴承钢在盐雾腐蚀环境中的腐蚀行为，并与9Cr18不锈轴承钢进行了对比。结果表明，含氮马氏体不锈轴承钢比9Cr18不锈轴承钢有更好的耐腐蚀性能。与9Cr18不锈轴承钢相比，含氮马氏体不锈轴承钢在盐雾环境中的腐蚀形态以点蚀为主。腐蚀面积随着腐蚀时间的延长没有显著增大，当腐蚀时间达到120 h时，腐蚀面积比仅为0.44%。含氮马氏体不锈轴承钢的平均腐蚀率和腐蚀深度分别为0.026 g·m^-2·h^-1和2.3×10^-3 mm，比9Cr18不锈钢的分别降低了60.1%和66.2%。含氮马氏体不锈轴承钢中尺寸细小、分布均匀的碳化物对于提高其耐腐蚀性能有重要作用。

TMCP工艺对低碳钢氧化铁皮演变规律的影响

李辉，路峰，江海涛，刘胜，米振莉

2014, 39(1): 80-84.

摘要 ( 558 )

PDF (170KB) ( 418 )

为揭示0.05C-0.02Si-0.2Mn热轧带钢热加工过程中氧化铁皮的演变规律，运用Thermo-calc软件的TCFE7数据库对氧化铁皮的相变热力学进行分析；采用等温氧化试验测试了试验钢在不同温度（900~1200 ℃）下的氧化增重曲线，拟合计算出其氧化动力学参数；利用Gleeble3500热模拟试验机模拟控轧控冷（TMCP）工艺，用扫描电镜（SEM）分析不同工艺参数下氧化铁皮的形貌和组成。试验结果表明，随轧制温度的升高，氧化铁皮总厚度增加，Fe₂O₃层的百分比逐渐降低，而FeO层的百分比呈现先降低后增高的趋势；卷取温度对氧化铁皮厚度影响不大，但对其精细组织组成有明显的改变，450 ℃时FeO发生共析转变，转变产物为片层结构的a-Fe+Fe₃O₄共析组织。

镍基铸造高温合金的热等静压改性研究

王伟，李强，杨维才，叶林森

2014, 39(1): 85-88.

摘要 ( 280 )

PDF (182KB) ( 340 )

研究了热等静压处理对镍基铸造高温合金内部缺陷及显微组织的影响。结果表明，铸态镍基高温合金中存在大量疏松、孔洞等缺陷，合金由γ相及γ′相两相共存，γ′相的数量较多但分布不均匀，并有少量已发生团聚。1040 ℃热等静压处理可明显减少合金中疏松和孔洞等显微缺陷，增加强化相数量，但γ′相有少量聚集长大。1200 ℃下热等静压处理基本消除了合金中的疏松组织，但仍存在少量的微孔，原始的γ′相溶化并重新析出了细小的二次γ′相。

中间退火对Ni-7at%W合金基带再结晶织构的影响

胡汪洋，陈纪昌，刘二微，王均安

2014, 39(1): 89-94.

摘要 ( 312 )

PDF (177KB) ( 288 )

采用真空电磁搅拌电弧熔炼制备的Ni-7at%W合金初始锭，经热锻、热轧、大形变量冷轧和最终再结晶退火制备出100 μm厚合金基带。采用X光衍射技术（XRD）和电子背散射衍射技术（EBSD）研究轧制过程中的中间退火处理对再结晶织构的影响。结果表明，提高中间退火次数可以削弱轧制织构α取向线上的取向强度，提高β取向线上的取向强度，促进轧制组织中立方取向晶核的形成，消除再结晶过程中晶粒异常长大现象，最终提高再结晶立方织构的份额。

碳化钨含量对高频感应熔覆涂层组织及性能的影响

慈文亮，林晨，陶洪伟

2014, 39(1): 95-98.

摘要 ( 323 )

PDF (164KB) ( 330 )

采用高频感应熔覆的方法制备了两种不同碳化钨含量的镍基合金-WC复合涂层。采用扫描电子显微镜、X射线能谱仪和显微硬度计等对涂层的显微组织结构、成分和显微硬度进行了分析，通过磨损试验研究了不同WC含量涂层的耐磨性。试验结果表明，高频感应熔覆未产生剥落现象，在涂层与基体之间形成扩散结合层。10wt%的WC含量涂层的显微硬度和耐磨性能都要优于5wt%的WC含量的涂层。

合金元素含量对高强PC钢棒热处理后力学性能的影响

张飞鹏，董海鹏，李永现，毛伟吉，王成彪

2014, 39(1): 99-101.

摘要 ( 299 )

PDF (175KB) ( 304 )

为探索满足高强PC钢棒对强度、屈强比和延伸性等力学性能指标的要求，系统研究了合金元素碳、硅、钒等的含量对高强PC钢棒热处理后力学性能的影响。结果表明，当碳含量达到0.17%时，淬火后抗拉强度开始显著提高；硅元素含量的提高有利于提高钢棒的延性，但屈强比也随之提高；钒元素的存在会有利于强度和塑性的整体提高，但也使钢棒屈强比提高。

退火工艺对爆炸焊接钛-铝复合板组织性能的影响

李铁军，彭海健，马志新

2014, 39(1): 102-105.

摘要 ( 307 )

PDF (155KB) ( 282 )

采用电阻炉对爆炸焊接钛-铝复合板进行退火处理，利用万能材料试验机、SEM、EDS和XRD研究了退火工艺对爆炸焊接钛铝复合板组织性能的影响。结果表明，在400 ℃退火时，保温时间3～10 h对钛-铝复合板界面的剪切强度的影响不大；当退火温度≥450 ℃，随着保温时间的延长，复合板的剪切强度开始逐渐上升，到达一峰值后，随着保温时间的继续延长，界面剪切强度开始下降。爆炸焊接钛-铝复合板在450 ℃、保温时间≥10 h和490 ℃、保温时间≥3 h退火处理，界面结合区有中间化合物Al₃Ti生成。爆炸焊接钛-铝复合板合适的退火工艺选为450 ℃保温3 h。

热处理温度对Ni-Fe-P化学镀层性能的影响

张雷，李春福，尤郭群

2014, 39(1): 106-109.

摘要 ( 305 )

PDF (177KB) ( 395 )

将表面经过Ni-Fe-P化学镀的35CrMo钢在不同温度下进行热处理，通过XRD、显微硬度计、电化学试验等手段研究热处理温度对镀层性能的影响。结果表明，经热处理后，镀层具有较高的硬度，400 ℃时，达到最高值881.7 HV0.5；经过热处理的镀层与基体有很好的结合力；镀层经200 ℃热处理后耐蚀性能提高，经400 ℃热处理后镀层耐蚀性降低，当热处理温度增加到600 ℃时，镀层的耐蚀性有所回升。

退火工艺和稀土元素对SPCC冷轧板再结晶过程及织构的影响

郭瑞华，刘方升，王林敏，付月英

2014, 39(1): 110-113.

摘要 ( 288 )

PDF (155KB) ( 341 )

研究了退火工艺和添加微量稀土元素对SPCC冷轧低碳钢板再结晶过程及织构的影响。试验结果表明，提高加热温度加快了SPCC冷轧板再结晶过程，促进晶粒长大；稀土元素的加入阻碍了再结晶过程，抑制了晶粒长大，也明显地提高了稀土SPCC冷轧板有利于深冲性能的{111}<011>织构、{111}<112>织构和{001}<100>立方织构的密度。

稳定化处理对ZA35-0.1Ti合金组织及耐磨性的影响

刘敬福，白彦华，宋建

2014, 39(1): 114-117.

摘要 ( 265 )

PDF (171KB) ( 225 )

通过组织观察、DSC分析、XRD和摩擦磨损试验，研究了稳定化处理对ZA35-0.1Ti合金组织和性能的影响规律，并确定了合理的合金稳定化处理工艺。试验结果表明，对ZA35-0.1Ti合金进行360 ℃×7 h稳定化处理后，消除了晶界处CuZn₅相，大大减少枝晶偏析，基本消除非平衡β相。在载荷为60、120和180 N时，经稳定化处理后合金的磨损率与未经稳定化处理的合金相比分别小29.3%、28.1%和29.5%。ZA35-0.1Ti合金适宜的稳定化处理工艺为360 ℃×7 h。

6063铝合金的大电流密度间歇式阳极氧化

黄元盛，陈焕明

2014, 39(1): 117-119.

摘要 ( 316 )

PDF (176KB) ( 415 )

采用大电流密度间歇式电流阳极氧化工艺对6063铝合金进行氧化处理，研究了阳极氧化工艺对氧化层组织、厚度和性能的影响。试验结果表明，在试验用阳极氧化溶液下，确定了合理的阳极氧化工艺参数为：电流密度42~53 A/dm²，通断电时间比为1:1，每次通电0.5 s。采用此工艺制得的氧化层表层有微孔，而内层未见有微孔，膜/基界面致密度高，氧化层的最大厚度达75 mm以上，最大硬度达735 HV0.5，氧化层耐NaCl溶液腐蚀能力极好。

42CrMo钢大型环锻件的热处理工艺改进

戴玉同，陈洪，钱喜根

2014, 39(1): 120-123.

摘要 ( 405 )

PDF (174KB) ( 410 )

本文对f9 m 42CrMo钢大型环锻件热处理后出现裂纹和粗晶问题进行了理论分析，对其热处理工艺进行了优化改进，并对经改进工艺处理的环锻件的组织和性能进行了分析。结果表明，采用860 ℃锻后正火，840 ℃水淬， 610 ℃回火，可使42CrMo钢环锻件的显微组织得到一定程度细化，综合力学性能良好，且热处理质量稳定，达到了技术条件要求。

反应堆压力容器终接环缝焊后局部热处理工艺

辛建民，刘立

2014, 39(1): 124-127.

摘要 ( 328 )

PDF (299KB) ( 316 )

简要介绍了压水堆核电厂反应堆压力容器热处理工艺，说明了反应堆压力容器终接环缝整体热处理的弊端，阐述了终接环缝局部消应力热处理工艺方案和工艺实施等，分析了局部热处理的优、缺点，旨在为同类设备确定热处理工艺提供参考。

25Cr2Ni4MoV钢大型锻件的组织与力学性能

谭立军，王峻乔，王庆群，陈新龙，周思柱

2014, 39(1): 128-131.

摘要 ( 360 )

PDF (167KB) ( 349 )

石油机械高端材料25Cr2Ni4MoV钢大型锻件中心易出现混晶和粗晶组织，致使其力学性能波动较大。本文研究了消除25Cr2Ni4MoV钢混晶及粗晶组织的工艺。研究结果表明，25Cr2Ni4MoV钢的晶界遗传性严重程度高于其组织遗传性，即使原始奥氏体晶粒度为0级，也可以通过预处理加正火处理将其细化至6级，而通过锻造加合适的热处理可将其细化至9级，因而大大提高材料的强韧性。研究同时指出，要彻底消除25Cr2Ni4MoV钢的混晶组织及粗晶组织，关键要点在于控制好生产中的3个环节。

电化学方法腐蚀原奥氏体晶界的研究

孙雪娇，连福亮，柳永宁，朱杰武

2014, 39(1): 132-136.

摘要 ( 316 )

PDF (175KB) ( 421 )

研究了电化学腐蚀法对X80管线钢、调质态35CrMo钢、调质态45钢、GCr15轴承钢和超高碳钢5种钢原奥氏体晶界的显示效果。结果表明，采用配比为100 mL过饱和苦味酸+2 mL盐酸+0.5 g十二烷基苯磺酸钠+3 g硝酸钠的电解液，从开路电位沿阳极方向进行线性扫描，当扫描曲线进入钝化区时停止试验，得到的奥氏体晶界腐蚀效果最佳。电化学腐蚀法对5种试验钢的原奥氏体晶界均有良好的腐蚀效果，与常规化学腐蚀法相比，其操作过程简单，无需加热，无有毒气体散发，适用范围较广。

17CrNiMo6大型重载内齿圈的渗碳淬火畸变控制

姚亚俊，罗长增，石巨岩，梁伟

2014, 39(1): 137-140.

摘要 ( 326 )

PDF (185KB) ( 304 )

从工艺和工装方面，对合理控制内齿圈畸变进行了研究。结果表明，在渗碳前去应力退火，渗碳时采取阶梯升温并严格控制升温速度60 ℃/h左右，淬火时使用内撑式工装并适当降低渗碳淬火温度和提高淬火介质温度，可以在很大程度上减小内齿圈畸变，将其椭圆度和锥度的畸变量控制到0.54 mm和0.40 mm，畸变率为0.036%和0.027%。

30CrMnSiA钢螺栓的断裂失效分析

穆妍君，杨峻，文翰剡

2014, 39(1): 141-143.

摘要 ( 365 )

PDF (165KB) ( 287 )

通过显微组织分析、硬度测试、断口形貌及能谱分析、氢含量测试等手段对发动机固定螺栓的断裂失效原因进行了分析。结果表明，当氢含量偏高、硬度偏高、承受较大载荷这三个条件同时具备才导致螺栓发生氢脆断裂。

复合板爆炸焊接的失效分析

朱晓红，吕新峰，陈国琦，蒋威

2014, 39(1): 144-148.

摘要 ( 274 )

PDF (334KB) ( 324 )

用化学成分分析、力学性能测试及显微组织观察等手段，分析了复合板爆炸焊接失效的原因。结果表明，由于空隙中气体未能全部排出，造成复合板结合面积率低；基板边缘翘皮现象系爆炸焊接的边界效应，是爆炸能量过大引起的伤裂现象。针对失效问题提出了相应的改进措施。

40Cr钢工具锥柄失效分析

李海峡

2014, 39(1): 148-150.

摘要 ( 235 )

PDF (377KB) ( 318 )

硅钢铸坯感应加热炉参数优化设计

涂福泉，毛阳，曾庆兵

2014, 39(1): 151-153.

摘要 ( 259 )

PDF (185KB) ( 215 )

采用经验设计法初步确定了取向硅钢铸坯感应加热线圈设计参数，应用Ansoft仿真软件分别对36组不同线圈高度、线圈内径的感应加热炉在不同频率下的三维整体磁场和铸坯的温度场进行了数值仿真。通过对比仿真结果，确定电磁场分布最佳的一组感应加热炉设计参数为线圈高度h=1.5 m、线圈内径D₁=0.575 m、电流频率f=110 Hz。在该参数下应用Ansoft仿真软件对取向硅钢铸坯感应加热炉的温度场进行了仿真，结果发现温度场分布均匀，可满足取向硅钢铸坯加热要求。

网络技术在热处理设备上的应用

张志鹏，吴燕

2014, 39(1): 154-158.

摘要 ( 289 )

PDF (342KB) ( 331 )

从需求背景、实现方法及实现效果等角度阐述了网络技术在热处理设备上的各种应用，如本地工艺程序编制、工艺程序监视、数据记录传送、视频监视及远程视频监视、设备监视、设备维护等，这些技术的应用，将使得热处理工作更为高效快捷。

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