金属热处理

热处理对Al-Zn-Mg-Cu合金第二相粒子分布和晶粒尺寸的影响

韩连华, 白林振, 陈慧琴

2014, 39(8): 11-15. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.08.003

摘要 ( 167 )

PDF (173KB) ( 159 )

通过对均匀化改锻后的坯料进行了固溶+过时效和直接过时效的中间热处理，分析了新型Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金经过不同中间热处理后微观组织中第二相粒子的大小和分布特征，以及第二相粒子分布特征对随后热变形和退火工序过程中晶粒尺寸演变的影响。结果表明，锻坯经过400 ℃×12 h直接过时效中间处理后，组织中第二相粒子的尺寸呈现“双峰”分布特征；把具有该组织特征的试样加热到420 ℃的始锻温度，进行50%的压缩变形，再经400 ℃×1 h退火处理后，得到比较均匀细小的晶粒组织。

Ti/Cu复合材料的界面组织及性能

林超, 竺培显, 周生刚, 曹勇

2014, 39(8): 16-19. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.08.004

摘要 ( 142 )

PDF (160KB) ( 123 )

采用热压扩散焊接法制备了Ti/Cu层状复合材料，并通过SEM、EDS、四电子探针及万能材料试验机等分析测试手段对样品的微观结构和性能进行表征。结果表明：热压扩散焊接法在焊接温度800 ℃、压力3.5 MPa时，随保温时间的增加，扩散层厚度逐渐增厚；不同保温时间下均生成4个亚层，各亚层金属间化合物依次为Cu₄Ti、Cu₄Ti₃、CuTi、CuTi₂；在保温时间为60 min时，复合材料有最小的电阻率(3.634×10^-8 Ω·m)，仅为纯钛的8.65%；复合材料的抗弯曲性能随扩散层厚度的增加而增加。

热处理对电渣熔铸WC颗粒增强钢基复合材料组织和性能的影响

张宁, 强颖怀, 黄传辉, 牛继南, 丁刚

2014, 39(8): 19-23. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.08.005

摘要 ( 168 )

PDF (174KB) ( 110 )

采用电渣熔铸技术制备了以5CrNiMo模具钢为基体，WC颗粒为硬质相的钢基复合材料。用金相分析方法研究了该颗粒增强钢基复合材料熔铸原始态、锻造退火态和淬火回火态的显微组织，进行了洛氏硬度和冲击试验。结果表明，复合材料钢基体的WC颗粒分布较为均匀，组织致密。白色WC颗粒周围包裹着一圈黑色条带的Fe₃W₃C和WMoC₂复合碳化物。经过热处理后，材料的洛氏硬度和冲击韧度均较原始态有明显提高。

熔覆电流对AlCrFeCoNiCu高熵合金涂层显微组织的影响

霍文燚, 时海芳, 张竞元

2014, 39(8): 24-27. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.08.006

摘要 ( 204 )

PDF (175KB) ( 177 )

采用氩弧熔覆工艺在06Cr19Ni10钢基体上制备等摩尔比AlCrFeCoNiCu高熵合金涂层。采用10%草酸溶液体系对不同熔覆电流制备的高熵合金涂层进行电解腐蚀，采用倒置金相显微镜观察试样显微组织，采用3D激光共聚焦显微镜对高熵合金涂层中的细小析出物进行微区三维显微形貌分析，并采用自动转塔显微硬度计对其截面显微硬度进行分析。结果表明，以不同熔覆电流制备的AlCrFeCoNiCu高熵合金涂层均由枝晶组织、枝晶间组织、块状析出物以及纳米级析出物组成。以240 A熔覆电流制备的涂层由于热输入过大，过热粗化的枝晶组织在凝固过程中发生臂端部位的熔解。240 A熔覆电流制备的熔覆涂层的表面硬度达到最高，但截面硬度较低。230 A熔覆电流制备的熔覆涂层的表面硬度、截面硬度均较理想。

时效温度对强力旋压15-5PH钢组织与力学性能的影响

郭亚杰, 李演明, 潘小栋, 陈俊之, 魏鹏

2014, 39(8): 27-30. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.08.007

摘要 ( 141 )

PDF (165KB) ( 128 )

研究了强力旋压制备的大变形率15-5PH马氏体沉淀硬化不锈钢薄壁筒形件组织和性能与时效温度之间的关系。研究结果表明，旋压试样在450～620 ℃温度范围内时效组织仍然存在比较明显的各向异性，与未经旋压试样时效后组织相比，旋压试样时效后组织细化，沉淀相的分布更均匀，尺寸更小；随着时效温度的升高，旋压时效试样的拉伸强度不断降低，断后伸长率提高；同一时效温度下，旋压时效后的试样拉伸强度比未经旋压试样时效后的拉伸强度高，但断后伸长率低。

固溶处理对马氏体/铁素体双相不锈钢组织和性能影响

孙国强, 易健宏, 梁剑雄, 刘振宝, 杨志勇, 甘国友

2014, 39(8): 31-34. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.08.008

摘要 ( 221 )

PDF (169KB) ( 153 )

利用金相显微镜、扫描电镜等试验手段，研究了固溶温度及固溶时间对马氏体/铁素体双相不锈钢微观组织和力学性能的影响。试验结果显示，随着固溶温度的升高，第二相逐渐溶解于基体中，马氏体含量逐渐增加，在力学性能方面表现为强度逐渐增大，塑韧性降低。通过相分析可知，基体中第二相为M₂₃C₆，且固溶温度越高，第二相（M₂₃C₆）在基体中的残留越少，当固溶温度高于1100 ℃时，第二相完全溶解到基体中。

690 MPa级双丝埋弧焊接头的组织与性能

潘鑫, 张宇, 王银柏, 王纳

2014, 39(8): 35-40. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.08.009

摘要 ( 134 )

PDF (143KB) ( 176 )

采用自主开发的抗拉强度690 MPa级埋弧焊丝对16.3 mm厚同等强度级别钢板进行了双面双丝埋弧焊接试验，研究了焊接接头的组织和性能。焊缝组织性能测试结果表明，先焊面焊缝由针状铁素体、粒状贝氏体、上贝氏体及少量M-A组元和晶界铁素体组成，而后焊面焊缝则由针状铁素体、多边形铁素体、上贝氏体及少量M-A组元组成；先焊面硬度值（247 HV5）高于后焊面（232 HV5）与先焊面存在的粒状贝氏体组织有关；先焊面和后焊面的-20 ℃小试样冲击吸收能量分别为106 J和119 J，先焊面较低的冲击吸收能量与其较低含量的针状铁素体及粒状贝氏体的存在有关。全焊缝力学性能测试结果表明，焊缝的抗拉强度768 MPa，-20 ℃韧性≥ 165 J，断后伸长率为20 %。热影响区组织性能测试结果表明：先焊面和后焊面的热影响区组织特征相似，其中粗晶区和临界再热粗晶区均由上贝氏体和粒状贝氏体组成，细晶区和临界区分别由多边形铁素体和M-A组元，以及上贝氏体、粒状贝氏体、多边形铁素体和M-A组元构成；上述各区域（粗晶区、临界再热粗晶区、细晶区和临界区）的硬度值分别为236、232、229和234 HV5，其中粗晶区硬度值最高、其-20 ℃冲击吸收能量≥ 169 J。上述焊缝区和热影响区的组织和性能测试表明：焊接接头具有较好的强度与低温冲击韧性匹配。

焊后热处理对双相钢SAF2507带极堆焊层组织与性能的影响

杨莉, 史伟, 赵江涛, 李金梅

2014, 39(8): 41-43. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.08.010

摘要 ( 161 )

PDF (162KB) ( 114 )

通过试验对比分析了超级双相钢SAF2507带极堆焊层焊态和焊后热处理试样的力学性能和耐点腐蚀性能，探讨了经焊后热处理后堆焊层中σ相的析出行为。结果表明，经焊后热处理的堆焊层铁素体相上析出了弥散分布的有害相σ相，σ相硬而脆，严重降低堆焊试样的低温(-40 ℃)冲击性能，同时σ相周围的贫铬贫钼区SAF2507钢带极堆焊层应避免在600～900 ℃进行焊后热处理。容易发生点蚀从而导致带极堆焊层耐腐蚀性能变差。因此

时效对小变形量2A14铝合金微观组织的影响

叶茂, 孟富新, 张训, 张恒, 宋晓玲, 侯志月, 郭永涛, 候兴远, 李亮

2014, 39(8): 44-49. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.08.011

摘要 ( 345 )

PDF (158KB) ( 112 )

通过透射电镜研究了时效对小变形量2A14铝合金微观组织的影响。研结果表明：小变形量的2A14铝合金在150 ℃时效4 h，合金中基本上没有析出或析出相的含量很少，时效10 h，合金中形成了少量的片状析出相Ω相和S'相。随着时效温度的升高和时效时间的延长，合金中析出的S'相的含量增加且尺寸增大，没有观察到Ω相。在180 ℃时效4 h，在位错上开始析出点状的S相，随着时效温度的升高和保温时间的延长，位错上析出的S相增多且尺寸增大，位错线变得不明显。晶界上的析出相主要是S相，在晶界附近没有观察到明显的无析出带。

ZK60镁合金ACPP挤压棒材组织演变及其时效析出强化

段翠芳, 常万军

2014, 39(8): 49-52. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.08.012

摘要 ( 290 )

PDF (157KB) ( 143 )

利用630T挤压机对ZK60镁合金棒材挤压工艺进行试验研究。设计了分流环形通道焊合挤压(ACPP)模具。通过对坯料、ACPP挤压态和ACPP挤压态+人工时效热处理三种状态下的性能进行了测试和分析。通过在420 ℃下的ACPP，成功地挤出了超级细晶ZK60镁合金棒材。试验结果表明，在前期的分流和等通道挤压过程中晶粒已经有一定程度的细化，在进行了焊合完成整个ACPP挤压之后，晶粒细化更为明显。最终晶粒尺寸大多在20～30 μm之间。室温下的挤压态抗拉强度为312 MPa，通过人工时效热处理后的抗拉强度为331MPa，析出强化是抗拉强度高的主要原因；这两个状态对应的硬度分别是59 HV和57 HV。

激光熔覆WC/Co-Cr合金涂层的组织及耐磨性

张晓东, 揭晓华, 曾招余波, 颜胜科, 张艳梅

2014, 39(8): 53-56. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.08.013

摘要 ( 167 )

PDF (169KB) ( 152 )

采用YAG固体激光器于45钢表面熔覆WC/Co-Cr合金涂层，对涂层的微观组织及界面结构进行了分析。探讨了不同WC添加量对涂层硬度及摩擦磨损性能的影响。结果表明，涂层主要由CrCo、WC以及W₂C相组成，还含有一定的Co的固溶体以及Cr₇C₃相。涂层微观组织呈大致等轴的细小网状共晶组织，涂层与基体呈冶金结合，表面硬度在1100 HV0.02左右。WC含量对涂层硬度以及磨损性能影响较大，呈显著的磨粒磨损机制。但当WC含量增加到20wt%以后，表面微裂纹增多，脆性增大，对使用寿命有不利影响。

热处理对Ni-W-P化学镀层耐石油腐蚀磨损性能的影响

马壮, 陶莹, 关博文, 李智超

2014, 39(8): 57-60. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.08.014

摘要 ( 152 )

PDF (173KB) ( 140 )

研究了热处理对42CrMo钢Ni-W-P化学镀层的表面形貌、结构成分及其在石油介质中腐蚀磨损性能的影响。XRD分析显示，Ni-W-P化学镀层由Ni、Ni₅P₂、NiW₂P₃、NiW相组成，热处理后镀层由Ni、Ni₃P、NiW₂P₃相组成，镀层结构由非晶态转变为晶态。耐磨性试验结果表明，镀态及热处理态Ni-W-P化学镀层的耐冲蚀磨损性能相对基体分别提高了2.84倍和5.01倍，耐腐蚀磨损性能相对基体分别提高了2.02倍和2.92倍。

Al₂O₃/Kovar热等静压扩散层的组织与性能

李强, 王伟, 杨晓峰, 孙钊, 李启寿

2014, 39(8): 61-63. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.08.015

摘要 ( 108 )

PDF (162KB) ( 77 )

采用Ti-Ni及Ag-Cu-Ti为过渡层材料实现了Al₂O₃陶瓷与Kovar合金的热等静压扩散连接。利用金相显微镜、SEM、EDS和万能试验机等测试分析了Al₂O₃/Kovar扩散接头的显微组织、界面反应及剪切强度。结果表明，Al₂O₃/Ti-Ni/Kovar接头连接界面处无孔洞等显微缺陷，但其强度及气密性较低，剪切强度及漏率分别为67 MPa及2×10^-10 Pa·m³/s；Al₂O₃/Ag-Cu-Ti/Kovar接头之间界面连接良好，无明显显微缺陷，接头强度及气密性较高，剪切强度及漏率分别为85 MPa及5×10^-11Pa·m³/s。

稀土Ce对含Sn高磁感无取向电工钢磁性能及夹杂物的影响

姚志强, 刘杰, 王全礼, 李飞

2014, 39(8): 64-67. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.08.016

摘要 ( 128 )

PDF (153KB) ( 105 )

研究Ce的添加对含Sn高磁感无取向电工钢磁性能及夹杂物的影响。对比分析了两种成分钢的磁性能以及各过程工艺条件下夹杂物种类和分布情况。结果表明，在含Sn高磁感无取向电工钢中加入稀土元素Ce可以粗化夹杂物，提高成品晶粒的均匀性，有效降低铁损；同时Ce的添加不影响Sn元素提高磁感的效果，磁感保持不变。

EQ47钢的高温塑性及Mn、Cr对高温塑性的影响

袁慎铁, 赖朝彬, 陈英俊

2014, 39(8): 68-70. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.08.017

摘要 ( 132 )

PDF (161KB) ( 137 )

根据Gleeble-1500D热模拟机试验得出的EQ47钢在600～1350 ℃测出的高温塑性曲线，得出钢的第Ⅰ脆性区间为1270～1350 ℃，第Ⅲ脆性区间为600～950 ℃。通过对断口形貌的扫描电镜能谱分析，得出Mn、Cr对钢的高温塑性有严重影响。

Si、Mn含量比对贝氏体铸钢组织和耐磨性的影响

赵树丰, 李国禄, 姜瑞姣, 王程

2014, 39(8): 71-73. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.08.018

摘要 ( 133 )

PDF (150KB) ( 88 )

研究了Si/Mn含量比对贝氏体铸钢组织和耐磨性的影响。结果表明，Si/Mn含量比较低时，组织主要为马氏体，随Si/Mn含量比升高，马氏体量降低，下贝氏体量提高；耐磨性提高。

多层次细化对18Ni马氏体时效钢断裂韧性的影响

张占玲, 赵飞, 时雨

2014, 39(8): 74-77. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.08.019

摘要 ( 139 )

PDF (153KB) ( 125 )

利用逆变奥氏体再结晶原理对18Ni(1700MPa)马氏体时效钢进行变温循环相变细化处理，分析了循环相变细化处理对晶粒度和亚结构的细化规律，研究了细化处理对马氏体时效钢常规力学性能及断裂韧性的影响。结果表明，细化处理可以同时实现晶粒和亚结构细化，显著提高强度、塑性和冲击性能。细化处理对18Ni马氏体时效钢断裂韧度的影响不明显，晶粒尺寸和马氏体板条的长宽比是影响断裂韧性的两个主要因素。

感应回火对Q550D钢组织和应力松弛效果的影响

赵莉萍, 刘文, 于雯, 张慧敏, 李钊, 袁雪

2014, 39(8): 77-80. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.08.020

摘要 ( 134 )

PDF (170KB) ( 93 )

以Q550D钢中厚钢板为研究对象，将910 ℃×1 h水淬后的试样分别进行感应回火和传统回火，将回火后的试样进行应力松弛效果测试；利用蔡司显微镜进行金相组织观察。试验结果表明，采用感应加热回火处理后的试样较传统回火工艺处理的试样晶粒细小，组织均匀，析出物弥散程度高，且应力松弛效果更好。

固溶碳含量对ULC-BH钢烘烤硬化性能的影响

杨晰, 李维娟, 金晓龙, 刘洋, 孙成钱

2014, 39(8): 81-84. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.08.021

摘要 ( 136 )

PDF (160KB) ( 128 )

研究了固溶碳含量对ULC-BH钢烘烤硬化性能的影响，测量了不同烘烤时间下的烘烤硬化（BH）值，通过内耗试验分析固溶碳含量变化。结果表明，对试样进行相同预变形、不同时间烘烤硬化处理后，随烘烤时间增加，BH值先快速增大再基本不变最后增大；Snoek峰峰高随烘烤时间的延长而降低，固溶碳含量随时间延长而降低；对于试验钢，常规的烘烤工艺170 ℃×20 min没有达到最大的BH值，但继续增加烘烤时间BH值提高缓慢。

TiN基体氧化物涂层电极材料的制备工艺和性能

王福, 竺培显, 马会宇

2014, 39(8): 84-87. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.08.022

摘要 ( 128 )

PDF (163KB) ( 144 )

利用热分解法制备TiN基体的(Ru,Ti)氧化物涂层，通过OM、XRD、电化学工作站等测试手段对样品的性能和结构进行测试。结果表明涂层具有非连续状裂纹结构，热分解温度对涂层的表面形貌和电催化活性影响很大。在热分解温度为450 ℃，所制备的TiN基体电极电催化析氯性能优于传统钛基体电极。选用TiN基体电极，可以避免基体和涂层间生成TiO₂电阻膜，延长电极的使用寿命，同时由于其内阻小，可以起到降低析氯电位，提高电极的催化活性和节能降耗作用。

TA1钛合金板材的组织和性能改进

王瑞琴, 黄先明, 付文杰, 党鹏, 吴晓东, 高维娜, 李辉

2014, 39(8): 88-92. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.08.023

摘要 ( 143 )

PDF (174KB) ( 108 )

在生产经验的积累基础上，对氧含量、冷加工率及热处理制度等对TA1合金板材力学性能和组织的影响进行了研究。结果表明，氧含量对纯钛板材性能有明显的影响，板材氧含量在0.07%~0.10%范围内，TA1合金板材可满足航空要求；冷加工率及热处理制度对纯钛板材的组织和性能均具有重要影响，当冷加工率在30%~50%范围时，经(550 ~650) ℃×(0.5~2) h(空冷)处理后的TA1合金板材，其性能和组织能达到航空板材的要求。

QPQ处理对45钢组织与性能的影响

王啸, 吴从跃, 孙梦龙, 谢春生

2014, 39(8): 92-95. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.08.024

摘要 ( 293 )

PDF (170KB) ( 174 )

对用于制作高压开关构件的45钢进行了3 h盐浴渗氮，抛光后再进行400 ℃×30 min氧化的QPQ处理。通过观察渗层表面形貌，测量渗层表面硬度及耐磨性，分析了渗层性能与QPQ工艺之间关系。研究结果表明，45号钢在不同QPQ渗氮温度下得到了不同厚度的化合物层，具有很高的硬度和耐磨性。当620 ℃渗氮时，渗氮层的综合性能最佳。

时效对铸造Cu-15Ni-8Sn合金组织与性能的影响

周允红, 周晓龙, 曹建春, 王潘攀, 樊勇军

2014, 39(8): 96-100. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.08.025

摘要 ( 140 )

PDF (166KB) ( 104 )

对铸造Cu-15Ni-8Sn合金进行均匀化处理和固溶处理后，研究了时效温度和时效时间对合金硬度和导电率的影响。通过对显微组织以及硬度和导电率的变化分析结果表明，时效时间和时效温度对Cu-15Ni-8Sn合金的硬度和导电率都有较大影响，并确定了Cu-15Ni-8Sn合金最佳时效时间是5 h，最佳时效温度是425 ℃。

均匀化处理对5083铝合金铸锭组织与性能的影响

蒙玲, 赵启忠, 李春流, 何建贤

2014, 39(8): 101-104. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.08.026

摘要 ( 349 )

PDF (161KB) ( 124 )

通过常温拉伸试验、硬度检测、电导率检测以及扫描电镜金相分析，对比分析不同工艺均匀化处理后5083铝合金铸锭的组织与性能，发现不同均匀化热处理工艺对铸锭的微观组织与性能有显著的影响。研究结果表明，通过420 ℃×2 h→510 ℃×10 h的双级均匀化处理后，合金获得最优的微观组织与综合力学性能。

时效制度对2205双相不锈钢耐蚀性能的影响

陈玲玲, 索慧波, 梁晓慧

2014, 39(8): 105-108. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.08.027

摘要 ( 151 )

PDF (172KB) ( 89 )

以2205双相不锈钢板为研究对象，研究了时效温度、时效保温时间和冷却速度对不锈钢板动电位极化曲线的影响，观察了固溶和不同时效热处理制度下试样的微观组织形貌，分析了影响双相不锈钢板耐腐蚀性能的主要因素。结果表明，950 ℃时效时具有最好的耐腐蚀性能，而在时效温度为850 ℃时耐腐蚀性能最差；当时效后冷却方式由空冷变成水冷后，不锈钢的耐均匀腐蚀性能和抗点蚀性能都得到了改善。

热处理对X80管线钢在模拟海水中应力腐蚀的影响

黄本生, 樊子萌, 陈浏, 周禄江, 邵大鹏, 邓伟

2014, 39(8): 109-112. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.08.028

摘要 ( 271 )

PDF (163KB) ( 128 )

利用电化学工作站测试了经不同工艺热处理后X80钢在海水模拟液中的极化曲线，并采用慢应变拉伸试验（SSRT）对其在模拟海水环境中进行了应力腐蚀试验。用扫描电镜（SEM）观察试样的断口形貌，并结合腐蚀试验结果分析在模拟海水环境中X80钢的应力腐蚀开裂机理。极化曲线表明未经过热处理的X80钢耐蚀性最差，腐蚀电流密度最大，热处理有效改善了钢样在模拟海水中的耐蚀性能，在回火温度为650 ℃时，腐蚀电流密度最小；SSRT试验结果表明，热处理后试样的断裂强度和伸长率增加，说明应力腐蚀开裂敏感性降低，并且回火温度越高，应力腐蚀开裂敏感性越低；电镜扫描结果显示经热处理后的试样断口出现了韧性断裂特征，宏观断口出现颈缩，微观上也可以观察到韧窝。

齿轮用22CrNi2MoNbH钢的渗碳工艺

段友全, 王孟, 吕茂辉

2014, 39(8): 113-115. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.08.029

摘要 ( 161 )

PDF (177KB) ( 132 )

大马力推土机终传动齿轮承受重载荷，要求很高的接触疲劳强度和齿根弯曲强度。通过测试分析，选择使用保证淬透性脱气钢22CrNi2MoNbH，并确定了渗碳、淬火热处理工艺，从而达到图样各项设计指标要求。

ZGMn13TiRE钢履带板热处理工艺改进

刘克, 杨兵, 余杰, 顾兴, 李永建

2014, 39(8): 116-118. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.08.030

摘要 ( 137 )

PDF (160KB) ( 157 )

研究了ZGMn13TiRE钢固溶过程中的组织变化，改进了ZGMn13TiRE钢履带板热处理工艺。结果表明，ZGMn13TiRE钢固溶阶段的组织变化包括珠光体分解和碳化物溶解两个过程，其中碳化物随固溶温度升高逐步发生溶解。与传统的一段加热固溶水韧处理工艺相比，采用二段加热固溶水韧处理工艺使ZGMn13TiRE钢履带板热处理受铸件成分差异影响较小；改进后的1050 ℃×40 min＋1100 ℃×40 min二段热处理工艺使ZGMn13TiRE钢履带板一次热处理合格率由原先的70%左右提高95%。

Cr12MoV钢密封靴零件的深冷处理

赵国华

2014, 39(8): 119-121. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.08.031

摘要 ( 108 )

PDF (150KB) ( 83 )

小径管密集管排热处理质量控制

蔡战友，叶朝峰

2014, 39(8): 121-123. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.08.032

摘要 ( 121 )

PDF (380KB) ( 92 )

基于多级网络的步进梁式加热炉监控系统

田海, 靳珂珂, 徐聪, 袁有扩

2014, 39(8): 124-128. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.08.033

摘要 ( 145 )

PDF (226KB) ( 110 )

针对一种无缝钢管步进梁式加热炉自控系统的升级改造，因新旧设备之间通信协议难以统一的问题，通过采用多级网络控制的方式来构成监控系统。文中详细介绍了Modbus、Profibus-DP、Profinet及工业以太网在监控系统的应用，实现了对步进梁式加热炉快速、稳定、精确的监控。同时，由于系统中温度采点多、数据处理量大、实时性要求高等因素，故将独立的FM355C闭环控制模块应用到炉温的控制当中，提高了整个系统的安全稳定性。

基于Fluent软件的辊底式热处理炉数值分析

刘宇佳, 李勇, 付天亮, 李家栋, 侯帅, 王昭东, 王国栋

2014, 39(8): 128-131. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.08.034

摘要 ( 141 )

PDF (180KB) ( 111 )

应用流体动力学(CFD)的方法，建立了辊底式热处理炉的三维仿真模型。通过该模型分别得到了热处理炉的气体速度分布和温度分布，并分析得到了炉内温度场流场和速度场分布规律。结果表明，炉内燃气气流形成旋流，可加剧对流效果，提高传热效率；同时，除近烧嘴区域温度偏高外，其他区域温度分布比较均匀。现场采集的温度监测值与温度模拟值相差较小，故本文提出的数值模拟方法可以作为热处理生产和热处理炉进一步优化设计的理论依据。

自抗扰控制技术在台车炉控制系统中的应用

徐新乐, 应小昆, 曲强, 苏震, 王克伟, 马丽林, 张怡

2014, 39(8): 132-135. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.08.035

摘要 ( 112 )

PDF (174KB) ( 104 )

针对台车炉温控系统的特点及能源消耗现状，应用先进的自抗扰控制技术, 提出一种二阶自抗扰控制炉温系统的控制方案, 并将其与原有PID控制系统进行了比较。试验结果表明，ADRC系统在耗电量上明显优于PID系统，总体能源节省率在10%以上，并且在超调量、调节时间上均优于PID系统。不仅如此，ADRC系统还具有更好的控制品质和较强的鲁棒性，不仅可以有效地克服干扰，而且在对象特性参数变化较大时仍能获得稳定的控制品质。

碳钢淬火马氏体硬度与含碳量的关系

姚玉环, 张立斌, 王海泉, 张小勤

2014, 39(8): 136-138. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.08.036

摘要 ( 398 )

PDF (158KB) ( 212 )

为快速、准确地获得碳钢淬火马氏体的硬度与含碳量之间的关系，利用单元正交多项式回归设计方法对其进行了优化试验研究，并利用“SPSS”软件对试验结果进行了统计分析与检验，建立了碳钢淬火马氏体的硬度与含碳量的数学模型。该模型可以用于碳钢淬火马氏体硬度与含碳量的定量分析与计算，从而可以用于指导实际生产。

压缩机转子轴表面烧蚀变性层的组织结构

蒋延涛, 杜晓东, 汪峰, 王金甲, 沈健, 周丹, 刘光复

2014, 39(8): 138-142. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.08.037

摘要 ( 134 )

PDF (189KB) ( 138 )

利用试验机模拟鼓风机转子高压高转速下产生的烧蚀变性层，分别在1100 r/min、1400 r/min及相同作用时间下，在40CrNiMo7钢表面制备烧蚀变性层。采用X射线光电子能谱（XPS）对变性层进行表面及不同刻蚀层的元素相对含量和价态分析，并利用金相显微镜对变性层、结合界面组织观察。试验结果表明，变性层呈现多层膜结构，主要由Fe、FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄组成，且主要为FeO。变性层形成机理主要为：高温下生成阳离子空位浓度高的FeO层，离子扩散速度快，变性层快速形成。1100 r/min下变性层分层明显，由里向外为Fe、FeO、Fe₃O₄、Fe₂O₃最外层只有Fe₂O₃；1400 r/min下Fe的各价态物质扩散反应剧烈，分层不明显。这两条件下变性层的显微组织相同，但与基体组织明显不同，变性层最表层出现氧化物团簇结构，亚表层组织粗大，但比较致密，局部有微孔洞。

低碳贝氏体高强钢中心偏析对冲击性能的影响

杜民献, 彭华厦

2014, 39(8): 143-145. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.08.038

摘要 ( 141 )

PDF (172KB) ( 137 )

用扫描电子显微镜（SEM）、光学显微镜（OM）对低碳贝氏体高强钢冲击断口形貌和组织进行观察，对比分析发现冲击吸收能量偏低试样存在较粗大的晶粒，同时在钢板的厚度中心有贯穿试样的珠光体偏析带。用电子探针（EPMA）对试样截面偏析带进行元素面分布分析发现主要为碳和锰的元素偏析。表明在偏析带中Mn元素富集\，从而阻碍了奥氏体向铁素体的转变，产生C元素偏析，进而形成了珠光体偏析带，容易引起材料内应力集中从而降低对裂纹扩展的阻碍能力，或成为断裂起\源点，降低冲击吸收能量，导致钢板脆性断裂。

38CrMoAl钢机筒棒料镗孔切削性能比对分析

毕革平, 张宝川, 陈华来, 丁海峰, 季文龙

2014, 39(8): 146-150. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.08.039

摘要 ( 136 )

PDF (178KB) ( 116 )

通过比对镗孔切削性能有差异的38CrMoAl钢机筒棒料的化学成分、显微组织、硬度、残余应力等参数，确定了造成镗孔性能存在差异的主要原因是：①复合型硫化物和氮化物夹杂；②残余元素总含量高；③残余钛元素含量、氮元素含量高；④铁素体含量低。由此确定了38CrMoAl钢机筒棒料生产工艺中4项质量控制点。

钎头套筒疲劳断裂失效分析

徐盛, 周乐育, 闫永明, 赵海东, 刘雅政

2014, 39(8): 151-156. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.08.040

摘要 ( 131 )

PDF (179KB) ( 146 )

运用金相、SEM观察等试验手段，从断口形貌、夹杂物、显微组织和硬度方面对两个45CrNiMoV钢钎头套筒断裂原因进行了对比分析。结果表明：疲劳源区平整光滑，主要是拉压应力起主导作用，疲劳扩展断裂面是约呈45°方向的斜面，剪切应力在起主导作用，最终由于材料承载面积减小，材料瞬时断裂。钎头断裂源位于套筒最薄处。疲劳裂纹扩展阶段占总的疲劳寿命期的比例较小，提高疲劳裂纹扩展的门槛值，减少疲劳源的产生才能使钎头获得高疲劳寿命。

齿圈断裂失效分析

张鑫, 张兴权, 佘建平, 李欢, 戚晓利, 冯建有

2014, 39(8): 156-159. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.08.041

摘要 ( 109 )

PDF (169KB) ( 130 )

通过显微组织观察、疲劳断口形貌分析以及有限元分析等方法对汽车变速箱齿轮齿圈断裂的原因进行了研究。结果表明，齿圈断裂形式为疲劳断裂，其原因为材料在热处理后残留奥氏体含量过高，齿轮内孔与轴配合的过盈量过大等。建议在齿轮的设计和加工过程中，将齿轮内孔与轴配合的过盈量适度减小；在热处理过程中，应及时回火，减少残留奥氏体含量，以延长变速箱寿命。

大锌花热镀锌板表面亮点缺陷产生原因分析及对策

李国洋, 夏强强

2014, 39(8): 160-162. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2014.08.042

摘要 ( 133 )

PDF (537KB) ( 137 )

中国热处理与表层改性技术路线图——综合报告（五）

2014, 39(8): 163-165.

摘要 ( 118 )

PDF (271KB) ( 65 )

《中国热处理与表层改性技术路线图》分为综合报告、热处理与表层改性技术体系、热处理与先进材料3个部分。以相变、应变-硬化和“无应力集中”抗疲劳概念为理论基础，彰显自主创新、技术体系、中国特色和国际竞争4个基本理念，聚焦13个关键领域和人才队伍建设，对于改变热处理与表层改性落后状况、引领热处理学科及行业发展具有战略意义。本刊从2014年第4期开始，开辟专栏摘录“路线图”的重点内容进行连载，以飨读者，以期业内同行协调步调，共同加快建设材料和机械制造强国！

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