金属热处理

陈焕德，刘东升

2015, 40(6): 1-6. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.001

摘要 ( 134 )

PDF (897KB) ( 129 )

采用Gleeble 3800试验机模拟60 mm特厚高强韧桥梁钢板热影响粗晶区（CGHAZ）的焊接热循环，通过金相分析、硬度测试和示波冲击试验研究了焊接热输入量E、二次峰值温度T_P²对CGHAZ显微组织与性能的影响。结果表明，单道次焊接热模拟工艺条件下，随着焊接热输入量的增大，一次粗晶区（CGHAZ）组织由细板条贝氏体（LB）逐渐转变成粒状贝氏体（GB），而冲击吸收能量和显微硬度值随着焊接热输入量的增大而减小；焊接热输入量不大于50 kJ/cm时，试验钢板具有较好的冲击性能，M-A组元粗化，冲击性能下降。在双道次焊接热模拟工艺条件下，E=30 kJ/cm时，冲击吸收能量随着T_P²的增大呈现出先上升后下降的趋势；T_P²=750 ℃时，冲击性能最差，表现出临界粗晶热影响区脆化。

S500Q水电用钢的静态连续冷却转变

于乔木1,2，王福明1,2，李茂旺3，唐郑磊2,4，吕昆1,5

2015, 40(6): 7-10. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.002

摘要 ( 155 )

PDF (814KB) ( 133 )

利用DIL805L热膨胀仪测定了S500Q水电用钢在不同冷速下连续冷却转变的热膨胀曲线，结合组织观察和显微硬度测定，获得了该钢种的静态连续冷却转变曲线。结果表明，冷速在0.5 ℃/s以下，组织为铁素体、珠光体和粒状贝氏体，冷速在0.5~5 ℃/s之间，组织为粒状贝氏体和板条贝氏体，冷速在20 ℃/s以上，组织完全为马氏体。

新型USC锅炉管用CHDG-A06合金的晶间腐蚀敏感性

程晓农1，张瑜1，李冬升1，韩敏2，高佩2，王铖1，张楠1

2015, 40(6): 11-15. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.003

摘要 ( 285 )

PDF (816KB) ( 135 )

采用光学显微镜（OM）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）及能谱仪（EDS）分析了经650 ℃敏化处理的CHDG-A06合金和S30432不锈钢的微观组织，并通过晶间腐蚀试验评价了两种不锈钢的晶间腐蚀敏感性。结果表明，敏化2 h后，S30432不锈钢晶界有明显的Cr₂₃C₆碳化物析出，但敏化3 h后，CHDG-A06合金晶界仍无Cr₂₃C₆碳化物析出，CHDG-A06合金的晶间腐蚀敏感性比S30432不锈钢低，且力学性能满足ASME要求，是比S30432不锈钢更加优良的锅炉管材。

含Nb无碳化物贝氏体/马氏体钢的组织与性能

高石，蔡庆伍，潘学福

2015, 40(6): 16-20. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.004

摘要 ( 147 )

PDF (813KB) ( 143 )

研究了TMCP和回火工艺参数对含Nb无碳化物贝氏体/马氏体钢组织与力学性能的影响。结果表明，轧后空冷可获得超高强无碳化物贝氏体/马氏体复相钢，屈服强度高于1000 MP、抗拉强度高于1800 MP；贝氏体含量略高，钢的回火稳定性较好。空冷有利于微合金元素Nb第二相粒子析出，发挥细晶强化作用，提高钢的强韧性。回火过程中，随着回火温度的升高，抗拉强度逐渐降低，冲击性能呈现“W”型变化趋势。350~400 ℃回火时，强韧性最优，450 ℃回火时，发生回火脆性。

先进高强度冷轧TWIP钢的组织和力学性能

王吉良1，朱定一1，轩建伟1，王建亭1，王明杰1,2

2015, 40(6): 21-26. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.005

摘要 ( 152 )

PDF (812KB) ( 100 )

采用真空熔炼法制备Fe-20Mn-3.0Cu-1.38C高强度高塑性合金钢，通过单向拉伸、X射线衍射（XRD）、光学显微镜（OM）和透射电子显微镜（TEM）方法研究了不同冷轧变形量(12.8%~73.37%)对该合金钢微观组织、力学性能的影响，分析了冷轧变形量为32.28%该合金钢的拉伸变形微观机制。结果表明，该合金冷轧变形前后均为单相奥氏体组织，无马氏体相变发生。随着冷轧变形量的增加，合金钢的屈服强度、抗拉强度均显著提高，伸长率则减小。当冷轧变形量为32.28%，该合金钢的规定非比例延伸强度高达1383.99 MPa，抗拉强度为1619.83 MPa，达到超强钢的水平，并仍然保留41.12%的伸长率，综合性能优异。该冷轧变量下的合金拉伸变形过程中，产生TWIP效应，位错的塞积、形变孪晶的产生以及位错与孪晶间的交互作用共同提高材料的塑性和强度。

激光熔覆Ti/Cr₃C₂复合涂层的组织与性能

姚爽，刘洪喜，张晓伟，张旭，李琦

2015, 40(6): 26-30. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.006

摘要 ( 137 )

PDF (816KB) ( 128 )

利用预置Ti/Cr₃C₂复合粉末对H13模具钢进行了激光熔覆处理。通过SEM分析了不同粉末摩尔比下涂层的显微组织，讨论了涂层在干滑动磨损条件下的耐磨性及在800 ℃静态空气中的高温抗氧化性。XRD结果表明，复合涂层中主要物相为（Fe, Cr）固溶体和TiC、Cr₇C₃增强相。复合涂层室温（25 ℃）和高温（700 ℃）下的耐磨性较基体均有提高，相对耐磨性最低分别为3.68和3.79。800 ℃恒温氧化条件下具有较好的高温抗氧化性，氧化膜主要由Cr₂O₃和TiO₂组成。Ti和Cr₃C₂摩尔比为2.44:1时具有较好的耐磨性，摩尔比为2:1时具有较好的高温抗氧化性。

20MnCrNi2Mo钢贝氏体回火转变

侯敬超1，计云萍1，靳晓燕1，任慧平1,2

2015, 40(6): 31-34. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.007

摘要 ( 172 )

PDF (811KB) ( 102 )

采用扫描电镜、透射电镜和洛氏硬度计研究了20MnCrNi2Mo钢贝氏体的回火转变过程。结果表明，20MnCrNi2Mo钢粒状贝氏体在200 ℃回火时，M/A岛基本没有发生分解；随回火温度的升高，M/A岛逐渐发生分解，在500 ℃回火时M/A岛大量分解，位错密度降低，且有碳化物析出。200～500 ℃回火时硬度变化不大，当回火温度高于500 ℃时，M/A岛完全分解，析出碳化物聚集长大，硬度值急剧降低。

V-N微合金化600 MPa高强度钢筋钢的动态连续冷却转变曲线

王庆新1,2，王福明1,2，张婧1,2，赵谦1,2，黄传根1,2

2015, 40(6): 34-37. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.008

摘要 ( 147 )

PDF (816KB) ( 113 )

利用Gleeble-1500热模拟试验机测定了V-N微合金化600 MPa高强度钢筋钢在不同冷速下连续冷却转变的热膨胀曲线，结合显微组织观察，获得了该钢的动态连续冷却转变曲线。结果表明，当冷却速率小于1 ℃/s时，组织为铁素体和珠光体；当冷却速率为3 ℃/s时，出现少量贝氏体；当冷却速率为8℃/s时，珠光体消失，组织为铁素体和贝氏体；当冷却速率为10 ℃/s时，开始出现马氏体；当冷却速率在20 ℃/s以上时，组织全部转变为马氏体。

等离子喷涂AT13/MoS₂复合涂层的组织和耐腐蚀性

何俊波1，李春福1，姚梦佳1，孙延安1,2

2015, 40(6): 38-41. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.009

摘要 ( 168 )

PDF (815KB) ( 131 )

采用等离子喷涂技术在45钢基体表面上制备了4种不同MoS₂含量的AT13/MoS₂复合涂层，研究MoS₂含量对涂层组织和耐蚀性能的影响。结果表明，AT13/MoS₂复合涂层的孔隙率随MoS₂含量的增加而升高。由于较高孔隙率的原因，AT13/MoS₂复合涂层在80℃的10% H₂SO₄腐蚀介质中耐蚀性能下降。

15CrMo钢珠光体球化对性能的影响

刘明武，苏辉，张晋坤

2015, 40(6): 41-44. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.010

摘要 ( 162 )

PDF (816KB) ( 153 )

采用高温加速时效的方法模拟15CrMo钢珠光体球化的演变过程，测试了不同球化等级15CrMo钢的室温及高温力学性能。结果表明，在高温时效过程中，随着保温时间增加，珠光体球化程度提高，使材料的抗拉强度和屈服强度降低；球化减少了铁素体基体的固溶元素，使材料硬度降低。

工业纯铜渗硅层冲蚀磨损性研究

赵斌1，李晓静2，乌仁娜2，袁硕3，李青晓2，李睿2，李博1，王文青2

2015, 40(6): 45-48. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.011

摘要 ( 117 )

PDF (824KB) ( 100 )

以SiO₂为渗剂，对工业纯铜进行粉末渗硅。渗硅层有Cu_0.83Si_0.17等新相产生，渗层的显微硬度最高达到349 HV0.05，约为基体的5.1倍。冲蚀磨损性能测试表明，随转速增加、冲蚀液水砂比增加，试样的磨损量均增加，渗硅试样比纯铜试样的耐冲蚀磨损性能有明显提高。抗冲蚀磨损性可提高3.02~3.69倍。同样，在人工配制的海水环境中，渗硅试样也表现出良好的耐冲蚀性能。

低合金特厚复合钢板的组织与性能

李文斌，原思宇，李广龙，王长顺，费静

2015, 40(6): 49-53. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.012

摘要 ( 167 )

PDF (816KB) ( 152 )

采用Q345B低合金连铸坯，经过表面清理、真空焊接及室式炉加热、宽厚板轧机轧制生产180~440 mm特厚复合钢板。用探伤、拉伸、冲击及冷弯等方法检验其结合度和力学性能，利用光学显微镜和扫描电镜分析特厚钢板的组织及拉伸断口。结果表明，该工艺生产的特厚钢板表面、厚度1/4及1/2位置组织均为铁素体+珠光体，晶粒度为5~8级，力学性能均匀合格，结合面及Z向性能优良，不存在裂纹、分层等缺陷。

P91钢管长时服役后的组织与力学性能

钟万里1，李文胜1，王伟1，史显波2，严伟2，单以银2，杨柯2

2015, 40(6): 54-60. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.013

摘要 ( 369 )

PDF (812KB) ( 123 )

利用光学显微镜、扫描电镜及透射电镜对571 ℃，24.5 MPa条件下服役40 000 h的主蒸汽P91钢管道弯管段和直管段的组织进行了观察，并测试了其力学性能。结果表明，弯管段的硬度、拉伸强度较直管段严重偏低；组织对比发现，弯管段的马氏体组织较直管段发生严重的板条宽化，而且碳化物和亚晶粗化长大，位错密度降低，马氏体转变成铁素体。分析认为，热处理工艺不当导致弯管段出现块状铁素体是导致P91钢管弯管段长期服役后硬度和强度偏低的主要原因。

长期高温运行后F12钢时效脆化研究

张忠文1，李新梅1，杜宝帅1，张都清1，魏玉忠2

2015, 40(6): 61-64. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.014

摘要 ( 146 )

PDF (814KB) ( 92 )

利用金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪及冲击试验机研究了运行165000 h后F12钢的脆化现象。结果表明，高温运行后F12钢马氏体基体发生分解细化，M₂₃C₆在晶界析出并聚集长大，呈连续链球状或孤立颗粒状分布，引起晶界显著脆化。

30Cr2MnSiNi2WMo钢组织研究

刘天琦1，冯抗屯2，陈天运1，盛伟1

2015, 40(6): 65-68. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.015

摘要 ( 107 )

PDF (818KB) ( 78 )

研究了不同温度回火后30Cr2MnSiNi2WMo钢的微观组织。结果表明，210 ℃回火后钢的组织为具有高密度位错的板条马氏体及与基体共格的M₂C；510 ℃回火后α相发生明显回复，M₂C长大弥散分布于基体。Cr含量的增加，Mo、W元素的加入，提高了30Cr2MnSiNi2WMo钢的回火抗力。

X80钢直缝高频焊管的力学性能

朱丽霞，路彩虹，梁明华，仝珂，张华

2015, 40(6): 68-72. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.016

摘要 ( 121 )

PDF (819KB) ( 146 )

采用静载拉伸、动载冲击、硬度试验等方法研究了一种X80直缝高频焊管的力学特性，结合光学显微镜和扫描电镜分析了微观组织。结果表明，该X80直缝高频焊管焊接接头的平均抗拉强度达到母材的99.54%，表现出高的强度，焊缝夹杂物缺陷对强度值影响不大；然而严重影响焊缝的冲击性能，从而使拉伸断裂及水压失效容易在此处发生；焊接接头硬度明显低于母材，降幅达25%，焊缝及热影响区组织为多边铁素体，是造成焊接接头软化的主要原因。

拉丝机塔轮轴用40Cr钢热处理工艺的优化

徐杨，宋仁伯，杨富强，张磊峰，赵超

2015, 40(6): 73-79. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.017

摘要 ( 198 )

PDF (814KB) ( 140 )

通过正交设计探究不同调质工艺下40Cr钢的组织和力学性能的变化规律，确定拉丝机塔轮轴用40Cr钢的最佳工艺，并与断轴试样和正常试样进行对比分析。结果表明，拉丝机塔轮轴用40Cr钢最优调质工艺为850 ℃保温1 h淬火，630 ℃下保温1 h回火。在最优工艺条件下组织为具有特定位向、细小的回火索氏体和极少量铁素体，硬度为283.5 HBW，冲击韧度为211.3 J/cm²。40Cr钢硬度影响因素依次为回火温度、淬火保温时间、回火保温时间和淬火温度。组织分布不均和冷速不当是导致硬度不均匀的主要原因。40Cr钢冲击性能影响因素依次是淬火温度、回火保温时间、淬火保温时间和回火温度。断口纤维区主要为小且浅的等轴韧窝；剪切唇区主要为大且深的剪切韧窝。

新型Cu-Zn-Cr合金的形变热处理工艺及其对性能的影响

刘林贤1，汪明朴1, 2，陈伟1，陈畅1

2015, 40(6): 80-85. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.018

摘要 ( 128 )

PDF (812KB) ( 106 )

设计了一种新型导电结构材料Cu-Zn-Cr合金。通过金相观察、硬度测量、电导率测量和透射电子显微分析（TEM）以及高分辨分析的方法，研究了形变热处理工艺对Cu-Zn-Cr合金性能的影响以及Cu-Zn-Cr合金的强化机理。结果表明，由均匀化、热轧、固溶、冷轧、时效组成的形变热处理工艺能显著提高合金性能；合金的最佳均匀化温度为900 ℃，最佳时效温度为400 ℃，最佳时效时间为1 h；960 ℃固溶处理2 h能提高时效强化效果。经过固溶处理后冷变形80%，再在400 ℃时效1 h后合金综合性能最佳，硬度为194 HV2，电导率为42%IACS。时效过程中Cr以纳米级的第二相粒子形式从过饱和固溶体中析出，产生沉淀强化效果，同时净化了基体，提高了电导率。

循环冷处理对低碳马氏体不锈轴承钢组织和性能的影响

薛茹娜1，李绍宏1，袁晓虹1，姜雯1，孙虎代1，赵昆渝1，杨卯生2

2015, 40(6): 86-91. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.019

摘要 ( 135 )

PDF (811KB) ( 124 )

研究了循环冷处理对一种Fe-Cr-Co-Ni-Mo系低碳马氏体不锈轴承钢组织和性能的影响。结果表明，随着冷处理和高温回火次数的增加，马氏体板条细化，钢的硬度升高，相应的冲击吸收能量降低。冷处理促使钢中残留奥氏体量减少，最终约有2%的薄膜状残留奥氏体分布于马氏体板条间。

调整处理对AM355不锈钢微观组织与力学性能的影响

胡家齐1,2，刘荣佩1，梁剑雄2，王长军2，杨志勇2，张良1,2

2015, 40(6): 91-96. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.020

摘要 ( 131 )

PDF (820KB) ( 126 )

利用金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、高分辨透射电镜（HRTEM）与性能测试等试验手段，研究了调整处理对AM355高强不锈钢微观组织与力学性能的影响。结果表明，随着调整处理的温度升高，一方面钢中残留奥氏体含量逐渐升高，从而引起钢的屈服强度逐渐降低；另一方面，钢中的第二相粒子随着调整温度的升高产生了回溶现象，其固溶强化效果导致钢的抗拉强度逐渐提高，两方面的综合效果使得AM355钢的屈强比随着调整温度的升高而逐渐降低。此外，在750~1000 ℃温度范围进行调整处理后，钢中出现了M₂₃C₆、(Cr, Mo)₂N、α-(Cr, Fe)析出相，其中(Cr, Mo)₂N颗粒尺寸最小而α-(Cr, Fe)颗粒尺寸最大。

时效温度对785 MPa级高强度含铜钢组织性能的影响

李珊珊1,2，沈俊昶2，朱心昆1，苏航2，程建华2

2015, 40(6): 97-100. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.021

摘要 ( 146 )

PDF (817KB) ( 173 )

运用光学（OM）、扫描（SEM）和透射（TEM）电镜等方法，研究了不同时效温度下高强度含Cu钢的力学性能，并对微观组织结构进行了系统分析。结果表明，时效温度为640 ℃时，钢的强度超过785 MPa，该钢可以获得良好的低温韧性和塑性匹配。分析得出ε-Cu的析出强化、板条结构的回火马氏体组织及“有效晶粒尺寸”的细化，是试验钢获得优良综合性能的主要原因。

稀释率对钛合金表面镍基熔覆层质量的影响

申泽慧，孙荣禄

2015, 40(6): 101-105. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.022

摘要 ( 108 )

PDF (824KB) ( 136 )

通过改变激光扫描速度来改变熔覆过程中钛合金基材的熔化程度，进而研究稀释率的不同对钛合金表面镍基熔覆层质量的影响。结果表明，随着扫描速度的提高，稀释率减小。随着稀释率的提高，熔覆层中小球状颗粒（TiC）数量明显增加，块状相（TiB₂）数量稍有增加，熔覆层显微硬度提高。但在一定范围内提高扫描速度，稀释率下降但熔覆层显微硬度无明显变化。稀释率较低时，熔覆层出现裂纹的几率偏大。

轧制工艺对超高强钢组织与力学性能的影响

万德成，冯运莉，李杰

2015, 40(6): 106-110. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.023

摘要 ( 135 )

PDF (818KB) ( 161 )

通过组织观察及性能测试研究了轧制工艺对超高强钢组织与力学性能的影响。结果表明，在再结晶区轧制后直接淬火和回火，组织中马氏体板条尺寸较大；再结晶区+未再结晶区轧制后直接淬火和回火后，组织细小、均匀，大角度晶界所占比例更高，马氏体板条束尺寸减小，钢的强韧性更好。

建筑用复合钢板的焊接工艺及焊后组织与性能

田明杰，陈行，张予坤，王涛，朱占元

2015, 40(6): 110-115. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.024

摘要 ( 179 )

PDF (814KB) ( 106 )

采用钨极氩弧焊（TIG）和焊条电弧焊（SMAW）对建筑用2205/16MnR复合板材进行了焊接处理，研究了3种焊接工艺下焊接接头的力学性能与显微组织。结果表明，3种焊接工艺焊接接头的外观成形性和界面结合性都较为良好，在焊缝中没有发现气孔、夹杂等缺陷，焊条电弧焊焊接接头的抗拉强度和断后伸长率高于氩弧焊接头；覆层2205钢侧焊接接头母材组织为铁素体+奥氏体，热影响区铁素体量为50.5%~58.6%；基层16MnR合金钢侧母材组织为珠光体+铁素体，焊接接头热影响区铁素体含量为42%~54%。

控制冷却工艺对12Cr1MoV锅炉钢组织性能的影响

袁晓敏，胡珊珊，张义伟，杨磊

2015, 40(6): 116-120. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.025

摘要 ( 111 )

PDF (811KB) ( 143 )

用Gleeble-3500热模拟试验机、金相显微镜、扫描电镜、冲击试验机对12Cr1MoV锅炉钢在不同冷却速度下控冷后高温回火后的组织性能进行了分析。结果表明，随着热模拟控冷速度的升高，720 ℃回火保温70 min后的显微组织中铁素体含量减少，少量珠光体逐渐消失，贝氏体含量逐渐增多。在10 ℃/s的速度控冷下，12Cr1MoV钢的显微组织为铁素体+贝氏体，且球化级别为1.5级，综合性能较好。

亚温淬火温度对30CrMnSi钢力学性能的影响

刘志强1，王保华2，黄鑫3，张红霞4

2015, 40(6): 120-123. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.026

摘要 ( 184 )

PDF (815KB) ( 89 )

研究了亚温淬火温度对30CrMnSi钢力学性能的影响，并对其显微组织进行了观察。结果表明，亚温淬火后，显微组织为细板条马氏体+弥散铁素体+残留奥氏体；硬度和抗拉强度随亚温淬火温度的升高而增加，冲击韧性先升高后降低，磨损量先减少后增加，在825 ℃亚温淬火时具有最佳的力学性能。

热处理工艺对Zn-22wt%Al基合金挤压管显微组织和力学性能的影响

钭舒适1，吴波1,2，周泽友1,3，方圆1，胡康明1，杨上金1，李锋宝2

2015, 40(6): 124-127. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.027

摘要 ( 141 )

PDF (816KB) ( 156 )

研究了不同热处理工艺下，Zn-22wt%Al基合金挤压管材的显微组织和室温力学性能。结果表明，挤压管在室温下为α+η两相组织，超塑性处理后呈现细小等轴晶，晶粒内部存在具有一定取向的小颗粒。200 ℃保温9 h退火处理后，挤压管材硬度为62.52 HV0.05，伸长率为27.20%，抗拉强度为233 MPa。320 ℃×6 h淬火+250 ℃×0.5 h回火处理后，挤压管材硬度为41.03 HV0.05，伸长率达到139.47%，抗拉强度为98 MPa。

1Cr11Ni2W2MoV钢离子渗氮工艺研究

王琳，孙枫，佟小军，贺瑞军，程志永

2015, 40(6): 128-131. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.028

摘要 ( 143 )

PDF (820KB) ( 115 )

利用脉冲直流辉光等离子技术，对1Cr11Ni2W2MoV马氏体热强不锈钢进行不同工艺参数的离子渗氮。利用光学显微镜、显微硬度计、XRD对渗氮层的显微组织及硬度进行了分析。结果表明，在所选用的离子渗氮工艺参数下，1Cr11Ni2W2MoV钢渗层只由扩散层组成，渗氮温度≤560 ℃时，渗层主要由固溶N原子的α相组成，并伴有少量的γ’-Fe₄N和CrN析出；随着渗氮温度的升高和渗氮时间的延长，固溶N原子的α相逐渐转变成γ’-Fe₄N相，当处理温度达到590 ℃时，渗层主要由γ’-Fe₄N和CrN组成。离子渗氮后渗层的表面硬度较未渗氮前有显著的提高，在一定范围内，渗层的表面硬度和渗层深度都随着渗氮温度和渗氮时间的增加而增加，渗层硬度梯度分布也随着渗氮时间的延长变得平缓。

时效对Cu-Zn-Ni合金组织和剪切强度的影响

张连勇，张亚楠，马壮

2015, 40(6): 132-134. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.029

摘要 ( 155 )

PDF (815KB) ( 110 )

结合截齿钎焊后的热处理工艺，对Cu-Zn-Ni合金热处理后的组织和剪切强度进行了研究。结果表明，时效后，组织是由以Cu为基的α固溶体和以CuZn为基的β＇固溶体组成；与固溶处理相比，时效后α相变得更为细小，β^’相的含量略有增多，这是由于时效时，析出相对基体的切割致使其组织更为细密。在200~450 ℃的时效温度范围内，随着时效温度的上升，Cu-Zn-Ni合金组织中的α相越来越细小，β^’相的含量越来越少，合金的剪切强度增加。

高锰低镍不锈钢的热处理工艺研究

孙军，钱才让，王芝林，李军成，雷国清

2015, 40(6): 134-137. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.030

摘要 ( 124 )

PDF (821KB) ( 85 )

以1Mn5Cr10NiMo不锈钢为对象研究了高锰低镍不锈钢的热处理工艺。结果表明，该钢临界转变温度Ar₁在750 ℃左右，Ar₃在900 ℃左右，亚共析钢的临界转变点预测公式预测值基本与试验结果一致；该类钢种只能通过回火降低其硬度，回火温度高于630 ℃后有二次硬化现象；690 ℃回火具有最高的强度和冲击性能；低于600 ℃回火时，有发生脆断的风险，故该钢的回火温度应在600 ℃以上。

退火对2209双相不锈钢堆焊层组织和性能的影响

俄馨1，史伟1，他进国2，范实1，赵江涛1

2015, 40(6): 138-141. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.031

摘要 ( 161 )

PDF (816KB) ( 78 )

对2209双相不锈钢堆焊层试样在690 ℃进行不同保温时间的退火处理，采用化学分析、力学性能测试、显微组织观察、断口分析及XRD分析等手段，探讨了不同退火时间下堆焊层中σ相的析出机制、分布情况以及其对力学性能和耐蚀性能的影响。结果表明，690 ℃退火后，σ相沿着γ/δ或δ/δ晶界析出，随着退火时间的延长，σ相向铁素体内部长大且析出量逐渐增多并最后趋于平缓；σ相的析出导致硬度增大，冲击韧性和耐蚀性能下降；冲击断口的断裂机制由焊态的韧性断裂向690 ℃退火后以准解理断裂为特征的脆性断裂转变。

退火温度对TA6板材组织和性能的影响

王瑞琴，陈均伟，邓家彬，周玉川，舒滢，刘宇，邢秋丽

2015, 40(6): 142-144. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.032

摘要 ( 146 )

PDF (817KB) ( 99 )

在不同温度下对TA6冷轧态板材进行了保温60 min后空冷的退火处理，研究了退火温度对TA6板材组织和力学性能的影响。结果表明，冷轧后的TA6板材，在650 ℃以下退火时，其微观组织和力学性能变化很小；在700 ℃退火时开始发生再结晶，其微观组织和力学性能出现明显变化；在720~800 ℃之间退火时，板材的力学性能已趋于稳定。TA6板材合理的退火工艺为（750~800） ℃´60 min后空冷。

振动时效在大型铝合金薄壁环中的应用

李名扬1，张朋朋1，郑骥2，王德廷1，杜华鹏1

2015, 40(6): 145-148. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.032

摘要 ( 135 )

PDF (814KB) ( 97 )

大型铝合金薄壁环类零件在加工过程中会产生残余应力的累计，残应力的存在使零件处于一种不稳定的状态，会导致零件发生畸变等现象。本文从振动时效原理入手，通过零件的工艺分析，论证了振动时效方法对于降低和均化残余应力的可行性；并且按照国家标准设计振动时效方案，通过对比振动时效前后的应力和畸变，论证了振动时效对于控制畸变的有效性。

退火处理对温压Fe₇₈Si₉B₁₃非晶软磁粉芯的影响

王志远1，黄钧声2，徐永春2，付敏2，赖民丞2

2015, 40(6): 149-152. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.034

摘要 ( 154 )

PDF (811KB) ( 338 )

采用粉末冶金温压成形技术研制了Fe₇₈Si₉B₁₃非晶软磁粉芯，研究了退火处理对该种软磁粉芯的密度、磁导率、磁损耗、品质因数的作用。结果表明，当退火温度为450 ℃及以上时，磁粉芯已被晶化。在25~400 ℃范围内，有效磁导率随温度升高而迅速增大，400 ℃时达到最高值33.9（100 kHz），随后急剧下降。随着退火的温度升高，磁粉芯的磁损耗逐渐减小，400 ℃退火时磁损耗达到最低值82.52 W/kg（100 kHz)，然后会随退火温度升高迅速增大。磁损耗经退火后明显比未退火的小。品质因数随退火温度的变化趋势与磁损耗的刚好相反。磁场退火比未加磁场的退火更有利于提高磁粉芯的磁导率和降低磁损耗。

27CrMoTi钢热处理工艺及性能

袁大勇，吴晋霞，尹磊，马善坤，冯丽莹

2015, 40(6): 152-154. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.035

摘要 ( 189 )

PDF (815KB) ( 80 )

采用DIL805A热膨胀仪对石油井下工具用27CrMoTi钢进行了连续冷却转变试验，结合组织观察和硬度，获得了钢的CCT曲线。研究了不同淬火、回火温度对该钢力学性能的影响。结果表明，在500~640 ℃回火温度范围内，随回火温度升高，强度呈不断下降趋势，冲击性能有所提高。根据实际应用要求，该钢合适的热处理工艺为870 ℃淬火+640 ℃回火。

铜含量对近共晶Al-11.6Si合金组织与性能的影响

林继兴1,2，童先1，楼英超1，白光珠3，牛丽媛1，李光玉2

2015, 40(6): 155-158. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.036

摘要 ( 381 )

PDF (821KB) ( 125 )

在近共晶Al-11.6Si合金中，添加不同含量的铜，通过对比合金的组织、流动性、耐腐蚀性、力学性能等参数，研究铜含量对近共晶Al-11.6Si合金组织与性能的影响，确定合金中铜的最佳添加量。研究表明，随着铜含量的增加，合金中Al₂Cu相体积分数不断增加，尺寸不断增大；合金流动性呈现递增的趋势；腐蚀电流密度和腐蚀速率不断增大，耐腐蚀性能逐渐下降；合金抗拉强度呈现先增大后减小的趋势，当铜含量为3%时，合金铸态和T6热处理后的抗拉强度达到最大值，分别为257 MPa、330 MPa，伸长率则不断减小。

Ti掺杂对Cr-Fe粉激光熔覆层组织性能的影响

岳立新1，张猛2，张凤嘉1，张佩1

2015, 40(6): 159-162. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.037

摘要 ( 115 )

PDF (821KB) ( 116 )

采用CO₂激光加工机，在Q235钢基体表面预涂覆加入不同Ti含量（1%~4%）的高碳Cr-Fe粉，制备熔覆涂层。采用OM、XRD及硬度测试、耐磨测试、腐蚀性能测试等手段，研究了Ti掺杂对涂层组织性能的影响。结果表明，加入Ti减小了熔覆涂层初生碳化物尺寸，使组织均匀细化，物相为α-Fe、CrFe、(Cr, Fe)₇C₃、Cr₇C₃、TiC和Cr₂₃C₆。当加入Ti量为2%时，涂层表面平均硬度达到最高917.8 HV0.2，磨损率为0.491 mg·mm^-2，自腐蚀电流密度最小，为517.6 μA·cm^-2

hBN含量对等离子喷涂NiCr/Cr₃C₂-hBN复合涂层力学性能的影响

曹玉霞1，杜令忠2，张伟刚2，兰叶3，黄传兵2

2015, 40(6): 163-166. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.038

摘要 ( 161 )

PDF (812KB) ( 180 )

采用化工冶金包覆、喷雾造粒和固相合金化技术以Cr₃C₂和hBN为核心制备了NiCr/Cr₃C₂-hBN复合粉体，并采用等离子喷涂技术制备了NiCr/Cr₃C₂-hBN涂层，研究了涂层的显微结构、物相组成、显微硬度和结合强度。研究结果表明，等离子喷涂NiCr/Cr₃C₂-hBN复合涂层呈典型的层状结构，各层之间结合良好。涂层的显微硬度和结合强度均随hBN含量的增加逐渐降低，当hBN含量为20%时，涂层的显微硬度和结合强度分别为NiCr/Cr₃C₂涂层的66%和50%。涂层断裂位置发生在涂层内部，为典型的脆性断裂。

汽轮机叶片钢X22CrMoV12-1的研制

张丽娜，李骥，陈德利，郭仁辉

2015, 40(6): 167-170. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.039

摘要 ( 167 )

PDF (810KB) ( 137 )

对X22CrMoV12-1钢的化学成分进行了优化设计，并对X22CrMoV12-1钢热处理工艺进行了研究。结果表明，相同回火温度下，微调淬火温度对室温力学性能影响不大；相同淬火温度下，随回火温度提高，材料韧性提高，强度降低。采用1020 ℃淬火+690 ℃回火的热处理工艺，可获得优良的综合力学性能，可用于实际生产。

发动机凸轮表面耐磨减摩薄膜的制备与表征

卢求元，赵俊平

2015, 40(6): 171-174. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.040

摘要 ( 121 )

PDF (811KB) ( 109 )

采用闭环磁场非平衡磁控溅射技术在发动机80B钢凸轮表面分别制备了类金刚石（DLC）和CrTiAlN两种薄膜，并从显微硬度、微观形貌、摩擦系数和磨损量、接触疲劳寿命等方面对薄膜进行了表征。结果表明，薄膜硬度大于凸轮基体材料，薄膜均匀致密且膜基结合良好；镀膜凸轮在油润滑下的情况下减摩效果不明显，但耐磨性能大大提升，且其接触疲劳寿命均明显提高为凸轮基体的约2.5倍。DLC薄膜由于在摩擦的过程中形成了转移膜从而具有较小的磨损量和较高的抗接触疲劳寿命，在大马力发动机上具有更广阔的应用前景。

多孔铝化铁——一种用于清洁燃煤发电的创新材料

樊东黎

2015, 40(6): 174-175. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.041

摘要 ( 111 )

PDF (874KB) ( 312 )

煤是世界蕴藏量很大和廉价的矿物燃料，传统的燃煤发电因效率低、污染环境和大量碳排放而受到限制。美国在本世纪初研发的可过滤燃气清洁燃煤IGCC发电技术受到国际、特别是日本的重视。而多孔Fe₃Al过滤器的成功研发解决了材料耐高温、抗腐蚀、可焊接、经久耐用、可靠性高的烧结零件难题，为这一先进技术创造了推广应用条件。

439铁素体不锈钢夹杂物形成热力学计算及形貌分析

覃怀鹏1,2，陈海涛2，郎宇平2，陈清明1

2015, 40(6): 176-182. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.042

摘要 ( 134 )

PDF (819KB) ( 130 )

对439铁素体不锈钢中各种夹杂物形成的热力学条件进行了分析，采用金相显微镜和扫描电子显微镜结合面扫描对夹杂物的类型和形貌进行分析。结果表明，钢液中少量Al的存在扩大了Al₂O₃的生成优势；少量Mg与Al反应生成镁铝尖晶石；钢中TiN的析出与Ti的氧化都与钢液中Al的含量有关。根据试验观察结果可知，Ti单稳和Ti、Nb双稳定条件下铁素体不锈钢中夹杂物的分布和类型存在一定的差异。

凝固组织遗传性及其在缺陷分析中的应用

王雷，麻晗

2015, 40(6): 183-185. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.043

摘要 ( 136 )

PDF (813KB) ( 321 )

连铸过程中由于热过冷与成分过冷会在连铸坯内生成柱状晶及树枝晶，在这些柱状晶与树枝晶间形成晶间偏析。以一种高碳钢为对象，研究了连铸坯组织对最终产品的影响。结果表明，晶间偏析通过加热及热轧过程并不能完全消除，通过随后的深加工遗传到最终产品中，对产品性能造成不利影响。采用苦味酸腐蚀可以直观显示连铸坯热轧前后的枝晶形貌，且可以利用枝晶形貌分析轧制过程中缺陷来源。

换热式转化炉炉管断裂失效分析

李南，罗志强，李继康

2015, 40(6): 186-189. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.044

摘要 ( 196 )

PDF (818KB) ( 100 )

通过化学成分分析、力学性能测试和断口分析等手段对断裂的换热式转化炉炉管进行了失效分析。结果表明，该炉管在使用过程中严重超温，导致了局部晶界液化及开裂，在收缩热应力及管承压差应力的继续作用下，热裂纹进一步扩展而形成脆性断裂。通过模拟热处理试验，推断失效炉管的温度至少达到1255 ℃。

510L钢汽车大梁冷弯开裂研究

郭亚婷1，王福明1，黄泉金1,2，李茂旺3，吕昆1

2015, 40(6): 190-194. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.045

摘要 ( 144 )

PDF (811KB) ( 96 )

某汽车大梁用510L钢在冷弯加工过程中出现了开裂，用SEM、EDS和OM对510L钢冷弯开裂的断口、夹杂物、组织形貌以及热处理工艺对带状组织形成的影响等方面进行研究，分析钢冷弯开裂的原因。结果表明，试样心部氧化铁层以及硫化锰偏析是该钢冷弯开裂的主要原因，铁素体/珠光体带状组织进一步促进了裂纹的扩展。

矿用截齿失效形式及对策

赵丽娟，田震，郭辰光

2015, 40(6): 194-198. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.046

摘要 ( 132 )

PDF (814KB) ( 106 )

为降低截齿损耗，提高截齿的使用寿命，介绍了矿用截齿在工作过程中普遍存在的磨损、折断等失效形式及产生原因，并分析了目前国内常用的截齿材料及其热处理工艺，在此基础上介绍了几种提高截齿综合力学性能的措施，为矿用截齿的生产提供参考。

40Cr钢电机作动筒支臂断裂原因分析

涂文斌1,2,3,4，姜涛2,3,4，刘德林2,3,4，宋凯1，陶春虎2,3,4

2015, 40(6): 199-203. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.047

摘要 ( 138 )

PDF (813KB) ( 120 )

某电机作动筒支臂材料为40Cr钢，在支臂系统测试过程中支臂发生断裂。通过外观检查、断口观查、金相检验和硬度检测等方法，确定了支臂断裂性质和断裂原因。结果表明，电机作动筒支臂断裂性质为脆性过载断裂；支臂调质不良，材料中出现大量铁素体，支臂脆性增大，同时内壁存在脱碳层以及壁厚不足降低了支臂的承载能力是导致其过载断裂的内因；支臂工作过程中存在不均匀受力以及冲击载荷是导致其断裂的外因。通过热模拟试验讨论了支臂不良组织产生原因，并提出了预防措施。

00Cr25Ni7Mo4N钢离心机锥转鼓爆裂失效分析

谭彦显

2015, 40(6): 204-207. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.048

摘要 ( 112 )

PDF (816KB) ( 77 )

某00Cr25Ni7Mo4N(2507)双相不锈钢材料的离心机锥转鼓在试车时爆裂，对爆裂零件的断口宏观形貌、显微组织、力学性能及化学成分进行检验。结果表明，该零件为脆性断裂，断裂原因是其在固溶处理时加热温度偏低产生大量网状、块状的σ相使材料脆性大增，在随后的生产过程中不断产生微裂纹所致。

75Cr1钢淬火硬度不均匀原因分析与改进措施

刘阳春

2015, 40(6): 207-211. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.049

摘要 ( 170 )

PDF (899KB) ( 192 )

通过用户生产现场和实验室淬火试验对比，对厚规格75Cr1钢板（厚度≥8 mm）淬火硬度不均匀问题进行了研究。结果表明， 75Cr1厚钢板淬火硬度不均匀的主要原因是淬火时采用的普通32号机械油冷却能力较差，导致淬火后显微组织中除马氏体外还出现大量屈氏体。使用相同淬火介质，75Cr1钢板厚度越小淬火后硬度越容易均匀；淬火介质冷却能力越强，钢板淬火后硬度也越容易均匀。据此提出，对于厚75Cr1钢板，使用冷却能力更强的淬火介质或者调整75Cr1钢的化学成分提高其淬透性，均能使其淬火后硬度均匀。

硝盐淬火介质的冷却特性

张峦，顾敏，王爱香，李宝奎，苏兴武

2015, 40(6): 212-215. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.06.050

摘要 ( 140 )

PDF (821KB) ( 179 )

研究了含水量、搅拌速度和盐浴温度对55%KNO₃+45%NaNO₂硝盐介质冷却特性的影响。采用标准镍合金探头，测定了硝盐介质的冷却曲线。结果表明，随着含水量增大，介质在高温和低温阶段冷却速度均增大；搅拌速度主要对低温阶段的冷却速度有影响，提高搅拌速度，低温冷速随之增大；提高盐浴温度，对硝盐介质冷却能力影响不大，但使探头温度从850 ℃冷却至200 ℃的时间明显延长；含水量对硝盐介质冷却能力影响最为显著，其次是搅拌速度，最后是盐浴温度。

中国热处理与表层改性技术路线图——综合报告（十一）

2015, 40(6): 216-217.

摘要 ( 95 )

PDF (758KB) ( 58 )

《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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