金属热处理

程时遐1，张骁勇2，冯耀荣3，张建勋1，马晶2，高惠临2

2015, 40(7): 1-7. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.001

摘要 ( 158 )

PDF (888KB) ( 154 )

利用HOP技术，可使X100钢获得 (B+M/A)复相组织和大变形性能。采用力学性能测试、材料显微分析和X射线衍射方法研究了 (B+M/A) X100管线钢在不同HOP终冷温度条件下的组织与性能特征。结果表明，随着终冷温度的升高，试验钢贝氏体的板条宽度增加，贝氏体的含量和位错密度减小，导致材料强度降低和塑性增加。在高的终冷温度条件下，马氏体的形成、碳化物的析出和残留奥氏体的分解导致材料强度增加和塑性降低。但是，在本试验所采用的不同终冷温度下，试验钢的屈强比均不高于0.80，均匀伸长率均不低于8%，形变强化指数大于0.10，符合大变形管线钢的技术要求。

热处理对BTi-6431S合金氩弧焊焊接组织与性能的影响

吴凯，姚为，范小龙，尤逢海，王志敏

2015, 40(7): 8-13. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.002

摘要 ( 164 )

PDF (806KB) ( 91 )

采用光学显微镜、拉伸试验机及显微硬度计研究了热处理对BTi-6431S合金氩弧焊焊接组织与性能的影响。结果表明，BTi-6431S合金氩弧焊原始焊接组织为铸态块状初生α相和片层状β相转变组织组成，经不同温度焊后热处理获得不同形态α相和β相。随着热处理温度的升高，初生α相含量减少，细小针状的α′马氏体和球状α相增多并粗化，室温与高温抗拉强度和规定塑性延伸强度及伸长率呈现先升高后降低的变化趋势，室温显微硬度在650 ℃热处理时最高。

正火冷速对3.5Ni无缝钢管组织和性能的影响

马叙1,2，李彦默1，丁燕红3，张冰4，张传友4，张旦天4

2015, 40(7): 14-19. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.003

摘要 ( 160 )

PDF (802KB) ( 160 )

对不同正火处理后的3.5Ni无缝钢管样品进行夏比低温冲击试验，利用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜，观察其显微组织、断口形貌和析出组织。结果表明：随着正火冷速的增加，3.5Ni无缝钢管组织晶粒尺寸减小、形成粒状贝氏体组织，当正火冷速为25 ℃/s时，在细晶强化、相变强化等综合作用下， 3.5Ni无缝钢管低温韧性大幅提高，冲击吸收能量(-100 ℃)平均值达到82 J。

热处理对Ti-22Al-25Nb/TC11双合金接头组织与性能的影响

罗鑫1,2，姚泽坤1,2，秦春1,2，葛苗苗1,2，淡佳鹏1,2，郭鸿镇1,2

2015, 40(7): 20-24. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.004

摘要 ( 117 )

PDF (806KB) ( 120 )

对经近等温锻造后的Ti-22Al-25Nb/TC11双合金电子束焊接头进行了梯度热处理与双重热处理，采用OM、TEM观察了Ti-22Al-25Nb/TC11双合金接头界面组织，并对其室温性能进行了对比分析。结果表明，梯度热处理后双合金接头Ti-22Al-25Nb基体析出相以细小颗粒状α₂相为主，TC11基体出现网状组织；双重热处理后Ti-22Al-25Nb基体以短棒状的O相为主， TC11基体以魏氏组织为主；双重热处理后Ti-22Al-25Nb/TC11双合金接头的室温力学性能均低于梯度热处理后的双合金接头，这与其焊缝区析出的α相增加有关。因此，梯度热处理优异于双重热处理。

3 GPa压力热处理对TC6钛合金的硬度和抗压强度的影响

曹栋1，刘建强1，冯仑仑1，谌岩2

2015, 40(7): 25-28. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.005

摘要 ( 201 )

PDF (809KB) ( 170 )

对TC6钛合金进行3 GPa压力下的高温热处理。通过金相显微镜、扫描电镜及透射电镜对高温高压处理后TC6钛合金的组织进行分析，测试了其硬度和抗压强度。结果表明，3 GPa压力热处理能细化TC6钛合金组织，增大组织致密性和内部位错密度，有效地提高了合金的硬度，却降低了抗压强度。经3 GPa压力热处理+500 ℃保温2 h的热处理后，TC6钛合金可获得较高的硬度和抗压强度，分别为361 HV0.2和1975 MPa。

热处理对冷轧4A60铝/08Al钢复合带材组织及力学性能的影响

李龙，曾祥勇，陈鑫，张小军，周德敬

2015, 40(7): 28-32. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.04.006

摘要 ( 134 )

PDF (804KB) ( 177 )

研究了退火温度和时间对冷轧4A60铝/08Al钢复合带材组织及力学性能的影响规律。利用金相显微镜、JSM-6480型扫描电镜及EDS能谱仪对铝钢复合材料进行了组织观察和界面元素分析，并对复合带材的拉伸性能及界面结合强度进行了评价。结果表明，当热处理温度为540 ℃、时间在6~24 h范围时，08Al钢基本完成了再结晶，铝钢复合带材的伸长率超过了30%，屈服强度超过250 MPa；热处理后铝钢界面Al、Fe元素扩散不明显，热处理对界面拉剪强度的影响也不大，界面结合强度均在70 MPa左右。

焊后热处理对P92钢焊接接头组织及力学性能的影响

赵勇桃1,2，张韶慧2，董俊慧1，刘宗昌2

2015, 40(7): 33-36. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.007

摘要 ( 162 )

PDF (800KB) ( 135 )

利用金相显微镜、扫描电镜对热处理前后P92钢焊接接头的组织、断口形貌进行分析；利用洛氏硬度计、电子万能试验机对热处理前后P92钢焊接接头的力学性能进行测定及分析。结果表明，焊态下P92钢焊缝区、热影响区的显微组织均为马氏体和残留奥氏体，且硬度较高，约为42.69 HRC；母材区为回火托氏体；经焊后热处理，3个区域组织均为回火托氏体组织，其硬度值均与母材区相近，约为37.55 HRC；焊后热处理前后P92钢焊接接头断口形貌均为韧窝+撕裂棱，属于韧性断裂，经热处理后P92钢焊接接头屈服强度和断面收缩率明显高于焊态下试样，分别为842.21 MPa、46.20%。

热处理工艺对低镍铬锰氮奥氏体不锈钢晶间腐蚀的影响

赵莉萍1，袁雪1, 李钊2, 贺建新2, 刘淑梅2,窦文亚2

2015, 40(7): 37-41. doi:0.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.008

摘要 ( 90 )

PDF (800KB) ( 101 )

采用交流阻抗谱法和电化学动电位再活化法研究热处理制度对低镍铬锰氮奥氏体不锈钢晶间腐蚀敏感性的影响。结果表明：在550~750 ℃范围内，晶间腐蚀敏感性随着温度的升高和保温时间的延长而增强。950 ℃热处理试样无腐蚀倾向。

正火对铸态低合金钢组织和性能的影响

尚长沛，户燕会

2015, 40(7): 42-44. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.009

摘要 ( 134 )

PDF (800KB) ( 83 )

分析了不同正火温度对低合金铸钢ZG35SiMnMo的组织、强度以及冲击韧性的影响规律。结果表明，铸态铸钢中存在大量魏氏组织，强度及冲击性能较差，断面呈现出大面积较平区域。随着正火温度的提高，魏氏组织逐渐减少，并转化为粒状铁素体，强度和韧性提高，当正火温度达到900 ℃时，魏氏组织全部消失，转化为大小均匀的粒状铁素体，断口出现大量较深的韧窝，强度和冲击韧性最高，当正火温度超过900 ℃时，粒状铁素体和珠光体粗化，强度和冲击性能降低，说明最佳正火温度为900 ℃。

热速处理对建筑铝合金型材的组织和性能的影响

王辉

2015, 40(7): 45-49. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.010

摘要 ( 133 )

PDF (800KB) ( 88 )

采用Al-Ti-B和Al-0.04Sr对铸造Al7SiMg合金型材进行了细化和变质处理，研究了传统浇注工艺、空冷至低温浇注和激冷至低温浇注工艺下合金的显微组织与力学性能变化规律。结果表明，不同浇注工艺下Al7SiMg合金晶粒尺寸从大至小依次为：730 ℃浇注>空冷至650 ℃浇注>激冷至650 ℃浇注；常规730 ℃浇注和空冷至650 ℃浇注的合金中的共晶硅组织主要以片状或者短棒状形式存在，激冷至650 ℃浇注的合金中的共晶硅主要以颗粒状或者球状分布在枝晶间；激冷至650 ℃浇注的铸态合金的抗拉强度、屈服强度和断后伸长率是3种浇注工艺中最高的，经过T6热处理后，空冷至650 ℃和激冷至650 ℃浇注的合金的断后伸长率都相对常规730 ℃浇注的合金略高；随着激冷至浇注温度的降低，合金的抗拉强度和断后伸长率都呈现先升高而后降低的趋势，当激冷至640 ℃进行浇注的合金的抗拉强度和断后伸长率达到最大值。

热处理对Zn-Al合金微观组织和力学性能的影响

成佳，史庆南，起华荣，陈亮维，马维刚

2015, 40(7): 50-54. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.011

摘要 ( 137 )

PDF (806KB) ( 92 )

对Zn-Al合金进行不同的热处理，然后对其组织和性能进行分析。结果表明，随着加热温度和保温时间的增加，空冷后锌合金的抗拉强度和伸长率逐渐升高；炉冷后锌合金的抗拉强度变化不大，而伸长率波动较大。热处理后，共析相（α+η）随着加热温度的升高和保温时间的延长由片层状逐渐转变为颗粒状，等轴状的η（Zn）相逐渐溶入共析组织。锌合金的断口上呈现河流花样，断裂面凹凸不平，存在很多相互平行的撕裂台阶，断裂方式为穿晶解理断裂。推荐热处理工艺为：加热温度300 ℃，保温时间3 h，随炉冷却。此时，合金的抗拉强度为185 MPa，伸长率为10.8%。

C含量对00Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢组织和性能的影响

李轶楠1，姜文勇1，冯义成1，郭二军1，姜延亮2

2015, 40(7): 55-58. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.012

摘要 ( 334 )

PDF (802KB) ( 142 )

用金相显微镜、万能拉伸试验机、电子布氏硬度计、冲击试验机研究了C对00Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢显微组织、力学性能、耐腐蚀性能的影响。结果表明，随着C由0.012%增加到0.052%时，奥氏体量略有增加，铁素体相量逐渐减少，屈服强度和抗拉强度变化不大，断后伸长率不断增大，而断面收缩率先增大后小范围波动，冲击吸收能量明显下降，硬度逐渐降低。在C含量为0.012%时，抗耐电化学腐蚀和耐应力腐蚀性能最佳。当C含量在0.012%时，00Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢综合性能最佳。

应变速率对单晶高温合金中温拉伸性能的影响

史振学,刘世忠,喻健,董建民

2015, 40(7): 59-62. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.013

摘要 ( 149 )

PDF (807KB) ( 553 )

研究了应变速率对一种单晶高温合金760和850 ℃拉伸性能的影响，分析了试样的断口形貌和断裂组织特征。结果表明，随着应变速率的增加，合金的中温拉伸强度稍有增加，伸长率稍有减小。合金中温拉伸性能对应变速率的敏感性非常小。合金中温拉伸断裂机制为类解理断裂，随着应变速率的增加，解理面的总面积减小，滑移带间距变窄。

无取向电工钢50W470的组织与织构演变

杨帆1,2,樊立峰3,张晨1,项利1,仇圣桃1

2015, 40(7): 63-65. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.014

摘要 ( 122 )

PDF (808KB) ( 85 )

研究了无取向电工钢50W470在热轧、冷轧、退火过程中的组织和织构演变。结果表明，热轧板沿厚度方向组织、织构是不均匀的，表层至过渡层为再结晶组织，主要为黄铜与铜型织构；心部主要为α纤维织构。冷轧板主要为α纤维织构和γ纤维织构。成品板为再结晶组织，平均晶粒尺寸100 μm，主要为γ纤维织构。

NiCoCrAlY/Al₂O₃复合涂层的组织与性能

曹玉霞1，杜令忠2，张伟刚2，黄传兵2

2015, 40(7): 66-70. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.015

摘要 ( 123 )

PDF (800KB) ( 77 )

采用离子喷涂和超音速火焰喷涂技术分别制备了NiCoCrAlY/Al₂O₃耐磨复合涂层，通过SEM、显微硬度计和万能材料测试机研究了粉体和涂层的显微结构、显微硬度和结合强度。结果表明，Al₂O₃颗粒表面包覆着一层致密的NiCoCrAlY合金，涂层与基体结合良好，超音速火焰喷涂涂层的孔隙率仅为等离子喷涂涂层的1/7。超音速火焰喷涂涂层的显微硬度和结合强度均高于等离子喷涂涂层。两种方法制备的涂层的破坏属脆性断裂机理。

微量Zr、Er对导线用耐热铝合金性能的影响

韩钰1,2，夏延秋1，刘东雨1，祝志祥2，陈保安2

2015, 40(7): 71-73. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.016

摘要 ( 136 )

PDF (806KB) ( 94 )

耐热铝合金导线是解决大容量输电的重要手段。研究了Zr和Er对耐热铝合金导电性、抗拉强度及耐热性的影响。结果表明，Zr含量在0.04%~0.1%范围变化时，耐热铝合金单丝的导电率逐渐降低，抗拉强度与耐热性均先升高后降低，Zr为0.08%时达到峰值；随着Er在0.03%~0.1%范围变化时，合金的抗拉强度和耐热性提高，而导电率先升高后降低，在Er为0.08%时达到峰值。

纳米NiCrBSi-TiB₂涂层的滑动磨损行为

吴姚莎1，王丽荣1，石澎1，王迪2

2015, 40(7): 74-77. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.017

摘要 ( 131 )

PDF (806KB) ( 124 )

采用超音速火焰喷涂技术在45钢表面制备纳米NiCrBSi-TiB₂涂层，采用XRD、SEM等手段对涂层的微观结构进行表征，同时研究了该纳米涂层和常规NiCr-Cr₃C₂涂层的抗滑动磨损性能。结果表明：纳米NiCrBSi-TiB₂涂层具有晶粒纳米化和组织均匀化特点，其平均晶粒尺寸约为46 nm。与NiCr-Cr₃C₂涂层相比，纳米NiCrBSi-TiB₂涂层具有更优的抗磨损性能，这主要归因于纳米涂层优异的断裂韧性和硬度配合以及微观组织均匀化分布。

合金化对高铬铸铁相析出的影响

李秀兰1，周新军1，谢文玲1，马幼平2

2015, 40(7): 78-81. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.018

摘要 ( 109 )

PDF (803KB) ( 351 )

添加多元微量合金元素V、Ti、Nb和Mo到2.8 C-31 Cr合金中制备多元铬系合金，从合金热力学析出角度，通过计算分析Ti、V、Nb在多元体系中的存在方式，探讨添加的合金元素对高铬铸铁凝固组织中碳化物析出的影响。结果表明：Ti和Nb在高铬铸铁凝固过程中主要形成TiC和NbC，V主要存在于合金化合物VCr₂C₂和VCrFe₈中。先析出的TiC和NbC能充当碳化物异质形核基底，增加形核率使组织细化。但添加过量的合金元素却削弱了对碳化物的细化作用。

08Ni3D锻钢热处理后的低温力学性能

张忠和1, 马国军2, 王飞宇1, 张尔康1, 牛珊3, 郭杨4, 王志强1, 郝春娜1

2015, 40(7): 82-85. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.019

摘要 ( 136 )

PDF (805KB) ( 319 )

对08Ni3D锻钢进行了9种热处理方案的工艺试验，采用Charpy冲击试验、低温拉伸、常温拉伸等方法，研究了该钢热处理后-100℃的低温冲击吸收能量、室温到-100 ℃的强度和伸长率等力学性能。通过金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)对显微组织、断口形貌等进行分析。结果表明,该钢-100 ℃的低温力学性能优良，显微组织均匀细小、SEM微观断口形貌为韧性断口，确定了870 ℃水淬+630 ℃空冷的最佳热处理工艺，完全可以应用在-100 ℃的低温压缩机定子上。

0.17C-1.83Mn-1.58Si钢组织性能及C、Mn配分增塑机制

田亚强, 张宏军, 陈连生, 宋进英, 魏英立

2015, 40(7): 86-90. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.020

摘要 ( 162 )

PDF (807KB) ( 115 )

研究了不同工艺处理时C、Mn配分对0.17C-1.83Mn-1.58Si钢组织性能和残留奥氏体的影响，结果表明：钢经不同工艺处理后组织都为马氏体，其中DQ工艺处理后马氏体部分呈块状形态，Q&P工艺得到的马氏体板条较I&P&Q工艺更细长，I&Q&P工艺得到“板条束”马氏体形貌；钢经I&P&Q工艺处理后伸长率较DQ工艺提高了5.7%，残留奥氏体量为3.7%；，钢经Q&P工艺处理后伸长率达到22.8%，残留奥氏体量提高到6.8%；经I&Q&P工艺处理钢具有最优异的力学性能，强塑积达到31 800 MPa·%，残留奥氏体量达到最大的10.6%；Mn配分是在奥氏体化之前提高奥氏体稳定性，C配分增塑效果高于Mn配分，C、Mn配分综合作用使钢具有最优的组织性能。

X80管线钢连续冷却相变及组织研究

谭会杰1,2，王海燕1,2，任慧平1，刘宗昌1

2015, 40(7): 91-94. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.021

摘要 ( 143 )

PDF (800KB) ( 106 )

用L78淬火热膨胀仪测定X80管线钢的连续冷却过程的热膨胀曲线，结合金相法绘制了X80管线钢的连续冷却转变曲线。采用ZEISS Supra 55型热场发射扫描电子显微镜（SEM）分析了连续冷却过程相变组织的精细结构及析出物。结果表明，试验钢在较低冷速的组织为块状铁素体、贝氏体及少量珠光体，随着冷却速率的增加，铁素体和珠光体减少，条片状贝氏体逐渐增多，直到组织完全转变为贝氏体；40 ℃/s冷速开始出现马氏体；随冷速的增加，组织明显得到了细化；试验钢在不同冷速下的析出相弥散分布，形状为颗粒状或短棒状。

增氮降镍对316奥氏体不锈钢高温拉伸性能的影响

周莉1,2，杨吉春2，董梦瑶2，张剑2，栗宏伟2

2015, 40(7): 95-98. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.022

摘要 ( 320 )

PDF (807KB) ( 111 )

利用Gleeble-1500D热模拟机对不同成分316奥氏体不锈钢分别在950、1000、1050、1100 ℃以0.05 s^-1的应变速率下进行高温拉伸试验，通过分析试验曲线、断口形貌、变形区以及未变形区组织，研究增氮降镍对试验钢高温拉伸性能的影响。结果表明，增氮降镍使单位截面的杂质偏聚数量上升，恶化了试验钢的断口形貌，从而降低了钢材的热塑性，断面收缩率平均下降了37.5%；增氮降镍使钢材的抗拉强度平均提高了42.5%。

等离子喷涂AT13/MoS₂复合涂层的摩擦学性能

何俊波1，李春福1，姚梦佳1，孙延安1,2，侯宇2

2015, 40(7): 99-102. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.023

摘要 ( 144 )

PDF (806KB) ( 103 )

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（0%，3%，6%，9%）的AT13/MoS₂复合涂层，研究了不同MoS₂含量的AT13/MoS₂复合涂层的磨损表面形貌和涂层的摩擦学性能。结果表明：随着MoS₂含量的增加，复合涂层的摩擦因数逐渐降低，但当MoS₂含量为6%时，复合涂层的体积磨损量最低，涂层的综合性能最好；AT13涂层的磨损机理主要是磨粒磨损，随着MoS₂含量的增加，复合涂层的磨损机理由疲劳磨损和摩擦磨损向磨粒磨损转变。

9Ni钢淬火组织的粗化规律

杨跃辉

2015, 40(7): 103-106. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.024

摘要 ( 143 )

PDF (805KB) ( 83 )

采用EBSD技术测定了9Ni钢不同温度淬火后的组织特征。结果显示，9Ni钢室温组织中除了原始奥氏体晶界外，还存在大量的由大角度晶界构成的板条束和板条群界面，此类界面使淬火后的组织显著细化，且随淬火温度的升高而粗化。淬火温度在800 ℃左右时，其化趋势较为平缓，平均晶粒尺寸在5 μm以内，超过800 ℃后1～2 μm的小晶粒逐渐消失，粗化速度显著加快，1000 ℃淬火后平均晶粒尺寸达到10 μm。

Zn对钢-铝轧制界面组织与性能的影响

张文莉1，宋群玲1，范启印2，滕瑜1，李瑛娟1

2015, 40(7): 107-110. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.025

摘要 ( 143 )

PDF (800KB) ( 108 )

采用界面预置5%(质量分数，%)的Zn粉，冷轧复合成功制备出界面结合良好的钢-铝复合材料。通过XRD、SEM对复合材料界面形貌、界面物相及物相析出规律进行研究，利用自制滑轮剥离装置对界面剥离强度进行了测试。结果表明：钢-铝复合界面只生成Fe₂Al₅金属间化合物相，界面结合处预置Zn粉可延缓或减少Fe₂Al₅相生成，使生成Fe₂Al₅相的温度向高温推移。当热处理温度超过350 ℃后，界面预置Zn粉能显著提高钢-铝复合界面结合强度。

TA15钛合金棒材在加热和冷却过程中的相转变

王悔改，何春娜，李云月，李科杰，任少凯，王文哲

2015, 40(7): 111-114. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.026

摘要 ( 117 )

PDF (809KB) ( 112 )

采用空冷保留高温组织状态的方法，研究TA15钛合金棒材在β相区和两相区加热和冷却过程中的相转变。结果表明，在两相区加热时，随着温度的升高，次生α相(α_s)逐渐减少，β相逐渐增多，晶粒形态均为等轴状；当加热至β相区温度，等轴状的初生α相明显减少，次生α和β相由等轴状转变为层片状。在冷却过程中，初生α相优先长大；次生α相在较低温度下通过形核析出长大。此时初生α相的长大将受到限制；随着保温温度的降低，次生α相的析出温度降低。

定向凝固下Mg-1.5Gd合金的微观结构与微观偏析

王甲安，石岩，张锦文

2015, 40(7): 115-120. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.027

摘要 ( 140 )

PDF (816KB) ( 104 )

研究了不同速率下定向凝固Mg-1.5Gd合金的微观结构和微观偏析。研究发现，Mg-1.5Gd合金的凝固组织为典型胞晶结构，通过线性拟合得到胞晶间距与凝固速率的关系为：λ= 130.2827V^-0.2228，此结论与Trivedi模型拟合较好。通过Scheil模型计算热力学凝固路径，结合试验观察可确定凝固组织为α(Mg)相和α(Mg)+Mg₅Gd二元共晶相。同时，通过Scheil模型计算所得Gd元素的微观偏析与EPMA测量结果基本一致。

Co元素对300M钢组织和性能的影响

马少海1,2，厉勇1，王春旭1，韩顺1，黄顺喆1，刘宪民1

2015, 40(7): 120-124. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.028

摘要 ( 141 )

PDF (811KB) ( 114 )

采用力学性能试验、SEM、TEM和XRD方法，研究了不同Co含量对300M钢的力学性能、显微组织和断口形貌的影响。结果表明，Co元素的加入会提高300M钢回火后的强度和硬度，降低回火后的冲击吸收能量，并且含Co量越高，300M钢的强度和硬度越高，冲击吸收能量越低；不同含量Co的试验钢回火后的组织均为回火马氏体、残留奥氏体和ε-碳化物，并发现了极少量的M₆C型碳化物，随着Co含量的增加，残留奥氏体含量降低，当Co含量较高时，组织中出现了大量的渗碳体。

0Cr24SiAl铁素体不锈钢的热变形行为

赵海平，徐松乾

2015, 40(7): 125-129. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.029

摘要 ( 132 )

PDF (810KB) ( 156 )

采用Thermecmastor-Z热模拟试验机对0Cr24SiAl铁素体不锈钢进行了不同温度（700~1100 ℃）、特定变形速率2.0 s^-1的拉伸和不同温度（900~1150 ℃）、不同变形速率（0.01~2.5 s^-1）的压缩试验，研究了不同温度和不同变形条件下0Cr24SiAl的塑性与变形抗力的关系，建立了变形抗力数学模型热塑性本构方程

ε=3.638×10¹⁷[sinh(0.01797σ)]^3.17exp(-387 847/RT)。研究表明，0Cr24SiAl铁素体不锈钢的热变形激活能为387.84783453 kJ/mol，热变形塑性较好的温度范围是950~1150 ℃。

奥氏体化温度对W、Mo强化超高强度钢强韧性的影响

王飞1,2，张英杰1，杨卓越2

2015, 40(7): 130-132. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.030

摘要 ( 161 )

PDF (805KB) ( 111 )

借助光学金相、扫描电镜和X射线萃取相分析技术，研究了奥氏体化温度对Mo、W强化超高强度钢强韧性的影响。结果表明，在较低的奥氏体化温度下有较多的未溶(Mo,W)₆C碳化物和预处理后的粗大晶粒，使淬火、回火的强度降低，冲击性能恶化。提高奥氏体化温度可减少未溶(Mo,W)₆C碳化物，发生奥氏体再结晶使晶粒细化，强度和冲击性能快速上升，提高奥氏体化温度到1060 ℃可实现优化的强韧性配合，而进一步提高奥氏体化温度使晶粒迅速粗化降低冲击性能。

TC4钛合金熔盐电解法渗硼

王碧侠，程亮，田栋华

2015, 40(7): 133-137. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.031

摘要 ( 107 )

PDF (809KB) ( 99 )

采用熔盐电解法对TC4合金表面渗硼。用质量比为8：2的无水硼砂-无水碳酸钠熔盐体系在1500～4500 A/m²的电流密度下进行渗硼实验，利用XRD对渗硼试样表面进行物相分析，用扫描电镜观察渗硼试样的断面形貌并用能谱（EDS）进行元素分析，研究了电流密度对渗层结构的影响，并对TC4合金的渗硼机理进行了分析。结果表明，电流密度为3500 A/m²时渗硼效果较好，渗层外层结构均匀密实，主要物相是TiB₂，内层为TiB，渗层中还检测到少量V₂B₃。综合考虑实验结果及反应的标准吉布斯自由能计算推测出TC4合金渗硼时，在电流作用下，先在合金表面还原生成Na，然后Na将B₂O₃中的B置换，与合金的Ti反应生成TiB₂及TiB。

深冷处理对GCr15钢尺寸稳定性的影响

张红1，顾开选1，王俊杰1，高红星2，王洪建2，崔晨1

2015, 40(7): 138-141. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.032

摘要 ( 127 )

PDF (804KB) ( 168 )

研究了普通热处理、回火前深冷处理、回火后深冷处理对GCr15钢的硬度、尺寸稳定性和显微组织的影响。结果表明，经深冷处理工艺后，GCr15钢组织内的板条马氏体发生了相互穿插，并在马氏体板条内析出了细小、弥散分布的碳化物颗粒。回火前经深冷处理，试验钢的硬度值最高，残留奥氏体最少，圆环开口的尺寸变化率最小，尺寸稳定性最高。

一种球墨铸铁等温正火工艺

杨海峰1，周威佳1，赵洪运1，刘云旭2

2015, 40(7): 142-145. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.033

摘要 ( 156 )

PDF (800KB) ( 142 )

对一种球墨铸铁铸件进行了等温正火处理，分析了其不同等温正火工艺下的布氏硬度和显微组织。结果表明，等温温度一定时，随着正火加热温度的升高，硬度随之升高，当正火加热温度一定时，随着等温温度提高，硬度逐渐降低。加热温度为900 ℃、等温温度为650 ℃处理后球铁铸件的显微组织为大量珠光体（>85%）和少量铁素体，硬度较高（375~380 HB）；正火温度较低（850 ℃）、等温温度较高（700 ℃）时的显微组织为大量的游离铁素体（>60%）和少量珠光体，硬度较低（200~205 HB）。根据试验结果提出了一种较为合理的球墨铸铁等温正火工艺。

推土机支承的高碳势渗碳工艺

孔令平，陈鹏宇，侯彦军，刘坤，何振鲁

2015, 40(7): 145-147. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.034

摘要 ( 108 )

PDF (802KB) ( 97 )

介绍了一种高碳势渗碳工艺在20CrMo钢推土机支承零件中的应用，研究了高碳势渗碳与低碳势渗碳的时间关系、强渗阶段与扩散阶段时间的分配方案，提出了一种20CrMo钢的合适的高碳势渗碳工艺，有利于缩短工艺周期和提高生产效率。

瓦楞辊的表面强化工艺

王建刚1，胡建文1，毛磊1,2，秦森1，王金统3

2015, 40(7): 148-152. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.035

摘要 ( 128 )

PDF (799KB) ( 107 )

研究了经渗氮、碳氮共渗后高频淬火处理后42CrMo及45钢瓦楞辊试样的表面组织和力学性能。结果表明，两种试样经渗氮加高频淬火处理后表层主要为氮化物和回火马氏体组织；碳氮共渗加高频淬火处理后试样表层组织主要为回火马氏体和有少量氮化物。45钢和42CrMo钢试样经过处理表面硬度分别达到740和800 HV0.1，经高频淬火处理后，试样表面硬化层有较好的硬度梯度。

20CrMo钢空心抽油杆的调质处理工艺

范世平1，李小彦1，郭纯恩2

2015, 40(7): 153-155. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.036

摘要 ( 162 )

PDF (804KB) ( 143 )

研究20CrMo钢空心抽油杆经过不同调质处理后的显微组织、力学性能。结果表明，20CrMo钢经880 ℃淬火+580 ℃回火处理后组织构成理想，无影响材料塑韧性的不利组织，晶粒细小；在获得高强度的同时，强度和塑韧性有良好配合，抗拉强度达到998 MPa，屈服强度856 MPa，伸长率20%，断面收缩率56%，冲击吸收能量24 kJ，大大减少了作业过程中空心抽油杆井下疲劳断裂次数。

除油退火温度对连铸轧AA8079合金铝箔力学性能的影响

陈伟1，赵丕植1,2，张琪2，邹立颖2

2015, 40(7): 155-159. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.037

摘要 ( 124 )

PDF (803KB) ( 143 )

研究了除油退火温度对连铸轧及有无均匀化退火处理的AA8079合金铝箔力学性能的影响。结果表明，未经均匀化处理的铝箔在170~270 ℃除油退火温度范围内，随着退火温度的升高，铝箔强度逐渐下降，伸长率变化较小；而经过均匀化处理的铝箔在所研究的除油退火温度范围内，强度变化较小，伸长率随退火温度升高逐渐升高，当退火温度升至270 ℃时，铝箔伸长率最高，达到3.5%。

热处理对化学镀镀层性能影响的研究进展

马修泉1,2，孙方红3，齐志佳2，张洋2，刘洪磊4

2015, 40(7): 160-163. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.038

摘要 ( 137 )

PDF (802KB) ( 562 )

热处理可以使镀层稳定，改善力学性能。分别叙述了随温度的升高和保温时间的延长，热处理对化学镀Ni-P二元合金、Ni-W-P、Ni-Cr-P等三元合金、Ni-W-Mo-P四元合金镀层性能的影响，分析了热处理对合金镀层耐蚀性、耐磨性的影响，并提出了热处理改善化学镀镀层性能的研究方向。

表面脱碳对S135钻杆服役性能的影响

李方坡1, 2，王勇1

2015, 40(7): 164-167. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.039

摘要 ( 129 )

PDF (802KB) ( 101 )

针对表面脱碳对S135钻杆的显微组织、拉伸性能及疲劳寿命的影响进行了研究。结果表明，表面脱碳层会导致钻杆材料硬度大幅度下降，但对钻杆整体拉伸性能的影响不明显。随着脱碳层深度的增加，疲劳裂纹萌生时间逐渐缩短，当脱碳层深度达到一定深度后，疲劳裂纹萌生时间将大幅度缩短。表面脱碳层的存在会促进钻杆表面腐蚀坑的形成，加速服役过程中疲劳裂纹的萌生，降低钻杆服役寿命。为了控制表面脱碳对钻杆服役寿命的不利影响，建议严格控制表面脱碳层的深度。

Nb+Ti-IF钢平衡析出相的热力学计算与分析

邹韬1,2，王福明1,2，孟庆勇1,2

2015, 40(7): 168-172. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.040

摘要 ( 133 )

PDF (803KB) ( 97 )

采用Thermo-Calc热力学计算软件对Nb+Ti-IF钢在0~1600 ℃存在的平衡析出相进行了热力学计算，讨论了合金元素Nb和Ti含量对含Nb、Ti平衡析出相的影响。此外，对FeTiP相的平衡析出进行了热力学计算，并将计算与显微分析结果进行对比。结果表明，Nb+Ti-IF钢中平衡析出相主要有：FCC_A1#1、FCC_A1#2、LAVES_PHASE_C14、Ti₄C₂S₂、MnS及M₃P。Ti含量对各含Ti析出相的影响规律如下：Ti%≥0.045%，Ti含量变化对FCC_A1#1相的析出几乎没有影响；Ti%＜0.045%， Ti含量变化对FCC_A1#1相的析出开始产生较明显的影响。Ti%≥0.05%，Ti含量变化对Ti₄C₂S₂相的析出影响较小，而当Ti%＜0.05%时，Ti含量对Ti₄C₂S₂相的析出影响十分明显。合金元素Nb、Ti的最佳添加量分别为0.05%和0.02%。

蒙特卡洛法模拟Ti-IF钢退火状态下的晶粒长大

张晓宁

2015, 40(7): 172-175. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.041

摘要 ( 216 )

PDF (875KB) ( 87 )

通过三维蒙特卡洛法模拟Ti-IF钢在850 ℃的晶粒长大过程趋势图与实物试验数据拟合的趋势图。结果表明,随着退火时间的延长，晶粒不断长大，其长大规律符合D^2.8-D₀^2.8=kt关系式，模拟的晶粒尺寸与分布符合试验结果。蒙特卡洛法模拟晶粒长大对Ti-IF退火组织的改善提供了理论依据。

等离子喷涂梯度热障涂层的抗热震性能

钟颖虹1，陆辛1，计亚平2，冯泽舟3，冯艳玲3，于浩3，李飞3

2015, 40(7): 176-179. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.042

摘要 ( 132 )

PDF (799KB) ( 132 )

对比研究了等离子喷涂梯度热障涂层与双层热障涂层，试验中梯度热障涂层选用不同比例的NiCoCrAlY与ZrO₂-8%Y₂O₃复合粉末作为梯度过渡层材料，并对两种结构的热障涂层进行了抗热震性能试验。抗热震试验结果表明，梯度热障涂层的抗热震寿命明显高于双层热障涂层的抗热震寿命。

振动时效对TA15钛合金厚板残余应力及力学性能的影响

曲凤1，刘松良2，权纯逸1，李世键1，李向波1

2015, 40(7): 180-182. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.043

摘要 ( 165 )

PDF (803KB) ( 120 )

采用频谱谐波振动时效设备，研究了振动时效对TA15钛合金厚板残余应力及力学性能的影响。结果表明：振动时效后TA15钛合金厚板表面残余应力减小近60%，且趋于均匀化，但拉伸、冲击、断裂韧性及疲劳性能基本没有变化。

316L不锈钢波纹管表面腐蚀失效分析

赵洪友

2015, 40(7): 183-186. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.044

摘要 ( 147 )

PDF (809KB) ( 143 )

采用光学显微镜、场发射扫描电镜（FESEM）及EDS能谱仪、X射线衍射仪、硬度计等对腐蚀失效316L不锈钢波纹管表面的显微组织、表面形貌、腐蚀前后的物相及显微硬度进行了分析。结果表明，腐蚀失效316L不锈钢波纹管显微组织中的相组成为奥氏体和少量的铁素体，铁素体相在使用过程中最先被腐蚀是造成316L不锈钢波纹管的耐蚀性能下降的主要原因。316L不锈钢波纹管腐蚀表面含有较多铁的氧化物和硫化物以及铝的氧化物，蚀坑深度达30.6 mm。

27SiMn导向套的淬火畸变规律

刘敬平1，李向东1，黄鑫2，张小卫3

2015, 40(7): 186-188. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.045

摘要 ( 322 )

PDF (802KB) ( 81 )

用透射电镜和千分尺研究了导向套淬火后的显微组织和淬火畸变规律。结果表明：27SiMn钢导向套在920 ℃水冷淬火后的显微组织是板条马氏体；导向套的内径和外径均出现涨大畸变，呈现较为明显的组织应力特征；运用该规律，可以在机械加工过程中对涨大的畸变量进行补偿，从而使淬火之后的零件尺寸符合技术要求。

Cr12MoV钢冷冲模失效分析

金燊超1，赵先锐1，李妮1，戴晟1，张建宇2

2015, 40(7): 189-193. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.046

摘要 ( 149 )

PDF (860KB) ( 96 )

Cr12MoV钢冷冲模凸模在制造过程中发生了断裂失效。采用直读光谱仪、金相显微镜、洛氏硬度计、体视显微镜和扫描电镜等方法对Cr12MoV钢冷冲模凸模的材料成分、显微组织、硬度和断口形貌等进行检验分析。结果表明，材料中存在严重的碳化物聚集和大块角状碳化物。原材料组织不均造成淬火组织应力过大，组织应力与随后磨削过程中产生的磨削残余应力综合作用，最终导致冷冲模开裂。

38CrMoAl镗杆断裂原因分析

张剑锋，左锦中，孟萌，卢明霞

2015, 40(7): 193-195. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.047

摘要 ( 109 )

PDF (803KB) ( 120 )

38CrMoAl镗杆在使用过程中出现突然断裂，从化学成分、显微组织、力学性能和冲击性能对其进行了分析。结果表明，钢的化学成分符合标准，镗杆为脆性断口，组织异常，冲击吸收能量很低，冲击断口也为脆性。断裂主要原因是镗杆有明显的上贝氏体组织，而且晶粒粗大。经分析是因加热温度高，冷却速度慢所致。提出了相应的改进措施。

600 MW亚临界机组12Cr1MoV钢末级再热器管状态及寿命评估

胡文龙，江范清，奚杰峰

2015, 40(7): 196-199. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.048

摘要 ( 121 )

PDF (808KB) ( 305 )

采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析等方法对已运行超过5万小时的12Cr1MoV末级再热器管进行状态及寿命评估。结果显示，送检样管部分管段常温拉伸性能低于标准要求，样管向火侧试样球化评级均在4级以上，基体已出现合金元素贫化现象，呈现较为明显老化趋势。寿命评估表明送检样管运行当量温度均未超过12Cr1MoV上限温度，剩余寿命均在2.8万小时以上，送检样管尚处寿命中后期。

D20发动机连杆螺栓失效分析

侯新华，姜斌，魏晓燕，张新科，安国

2015, 40(7): 200-203. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.049

摘要 ( 153 )

PDF (798KB) ( 526 )

从化学成分、硬度、断口宏观形貌、显微组织等对断裂失效的D20发动机连杆螺栓进行了分析。结果表明，发生在螺纹处断裂的螺栓是由于热处理后滚丝成型不当造成表面加工缺陷，在交变载荷的作用下，产生微裂纹，进而至螺栓完全断裂；在头部支承面处断裂的螺栓因无圆角过渡、加工制造粗糙，在交变载荷的作用下，发生应力集中，致螺栓断裂。建议严格控制热处理工艺过程，提高螺栓加工精度。

零件表面黑斑产生的原因分析

崔鼎，薛婷婷

2015, 40(7): 203-205. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2015.07.050

摘要 ( 267 )

PDF (801KB) ( 93 )

齿轮零件渗碳淬火后表面普遍会出现难以去除的黑斑点。为此进行了对比试验及黑斑点面分析、元素成分的测定。结果表明，齿轮表面斑点为清洗液残留导致。提出了相应改进措施。

中国热处理与表层改性技术路线图——综合报告（十二）

2015, 40(7): 206-207.

摘要 ( 97 )

PDF (772KB) ( 51 )

《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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