金属热处理

张程1，黄进峰1，窦梦阳1，连勇2，王俊峰1，张尊君1，周启明1，张济山1

2016, 41(5): 1-5. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05.001

摘要 ( 162 )

PDF (879KB) ( 213 )

通过微观组织和第二相分析，以及力学性能测试，研究了400～700 ℃范围内回火温度对H13钢组织及碳化物转变的影响。结果表明，400～550 ℃回火，基体组织为回火马氏体，碳化物主要为Mo2C和VC；硬度在550 ℃回火达到峰值，出现二次硬化效应。600～650 ℃回火时，组织为回火屈氏体，主要碳化物为Fe3M3C和Cr7C3，同时，马氏体大量分解，碳化物粗化，硬度急剧下降，韧性快速升高；700 ℃回火时，基体为回火索氏体，碳化物明显聚集长大，表现出过时效。

高钒高速钢回火过程中碳化钒析出与残留奥氏体转变

徐流杰1.3，李洲2，魏世忠1

2016, 41(5): 6-11. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05.002

摘要 ( 93 )

PDF (789KB) ( 192 )

900～1100 ℃淬火后，研究了250～600 ℃回火对高钒高速钢残留奥氏体转变及碳化钒析出的影响。结果表明，高钒高速钢的回火温度存在临界值（约450 ℃）。当回火温度低于临界值时，残留奥氏体含量变化不明显。当回火超过临界值后，随回火温度提高，残留奥氏体含量迅速降低。回火过程中碳化钒自残留奥氏体中析出是残留奥氏体转变的前提条件。碳化钒的析出取决于非平衡热力学条件，而其析出量在回火温度超过450 ℃后可根据平衡热力学估算。碳化钒的析出使得残留奥氏体向马氏体转变的相变驱动力大于临界相变驱动力，为残留奥氏体转变提供可能，但残留奥氏体的转变量主要取决于动力学因素。回火温度提高引起马氏体形核率呈指数提高，导致残留奥氏体含量迅速降低。

两种新型Mo-W热作模具钢的回火性能比较

曹奇，吴晓春，李爽，黎欣欣，何西娟

2016, 41(5): 12-18. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05.003

摘要 ( 115 )

PDF (790KB) ( 387 )

借助OM、SEM、热膨胀仪以及力学性能试验，对比研究了两种含W、Mo的新型热作模具钢（HDLM钢和HDCM钢）在回火过程中组织与性能转变。结果表明：两种试验钢的马氏体相变临界冷速分别为8 ℃/s和9 ℃/s， 1080 ℃真空油淬后两种钢的组织为板条状上贝氏体。经回火后，二者均具有非常明显的二次硬化效应，硬化峰值均出现在580 ℃，在此状态下合金碳化物的早期弥散析出极大地提升了两者的硬度。冲击性能试验结果表明：两种试验钢的韧性变化趋势存在明显差异，HDLM钢的冲击性能远远低于HDCM钢，这主要是由于VC沿晶偏聚粗化使HDLM钢的内应力集中。

合金钢稀土渗氮层的硬度增强机理

谷吉海1，吕军成2，刘成友2，张安宁1，林晶1，张国良2，王新亮2

2016, 41(5): 19-24. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05.004

摘要 ( 87 )

PDF (794KB) ( 351 )

为研究合金钢稀土渗氮层硬度增强机理，采用扫描电镜、透射电镜和显微硬度计等测试方法，对3种常用合金钢的常规渗氮和稀土渗氮的显微组织和渗层硬度进行分析。结果分析认为，稀土原子的渗入导致钢表层晶粒缺陷密度增加，在缺陷处生成气团，使晶粒内氮原子偏聚区增多，晶粒亚结构细化，导致硬度提高；同时稀土原子沿晶界渗入和扩散，会诱导晶界迁移，使晶界表面突壁和扭折密度发生变化，可以使常规渗氮中容易析出的网状ε氮化物减少，降低了沿晶界断裂的可能性，在晶界强化。这些作用的叠加，提高了渗氮层的硬度，增强了材料的力学性能。

等离子喷涂CuAl/hBN的表面氧化及与钛合金的界面渗透性能

曹玉霞1，2

2016, 41(5): 25-28. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05.005

摘要 ( 93 )

PDF (793KB) ( 79 )

采用等离子喷涂设备在钛合金表制备了CuAl/hBN涂层，对该涂层的显微结构、表面氧化及与钛合金的界面渗透性能进行了研究，结果发现：CuAl/hBN涂层呈典型的层状结构，各层间结合良好。涂层经800 ℃恒温氧化30 min后，表面从外到内分为Cu和CuO、CuO、CuO和Al2O3三层，涂层中的Cu、Al均向钛合金基体渗透，渗透深度约为5~10 μm，并在富Cu区域中形成了Ti-Cu合金。

镍基合金617B的组织结构与力学性能稳定性

郭岩，李聚涛，杨强斌,李太江，侯淑芳，王博涵

2016, 41(5): 28-33. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05.006

摘要 ( 110 )

PDF (799KB) ( 415 )

研究了镍基合金617B在700 ℃下时效10000 h过程组织结构与力学性能的稳定性。供货态镍基合金 617B晶内分布TiN，晶界分布M23C6。时效后晶内和晶界析出M23C6，晶内析出γ′相。整个时效过程合金析出相的分布形态和相组成未发生明显变化，γ′相与基体保持共格关系，硬度和强度保持良好的稳定性，时效10000 h后的时效态合金仍具有较高韧性。研究成果为今后我国700 ℃USC机组选材提供试验数据。

三种热锻模具钢热稳定性能对比研究

蔡媛媛1，左鹏鹏1，朱春燕1，闵娜2，吴晓春1

2016, 41(5): 34-39. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05.007

摘要 ( 104 )

PDF (793KB) ( 334 )

利用场发射扫描电镜及高分辨透射电镜、能谱分析等手段，对DM钢与H13、3Cr2W8V钢热稳定性进行测定及其微观组织的观察。结果表明，随着温度的提高和保温时间的延长，DM钢的硬度始终高于H13和3Cr2W8V钢，表现出优越的热稳定性能。其主要原因是DM钢在热稳过程中析出亚稳θ相，在高温下析出M2C型碳化物，起到二次硬化作用，保证了DM钢的高温强度和硬度。

退火温度对孪晶诱发塑性钢的组织和性能的影响

姜英花，邝霜, 刘华赛

2016, 41(5): 40-43. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05.008

摘要 ( 79 )

PDF (799KB) ( 413 )

研究了退火温度对孪晶诱发塑性钢的性能和组织的影响。采用XRD，光学和扫描显微镜，硬度和拉伸试验机分析了加热后力学性能和组织之间关系。结果表明，强度和伸长率的最佳组合可以在部分再结晶区温度条件下实现。

Fe对Mg-9Al合金碳质孕育晶粒细化效果的影响

赵国荣1，王春建2

2016, 41(5): 43-47. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05.009

摘要 ( 85 )

PDF (794KB) ( 81 )

向高纯Mg-9Al合金熔体中添加不同含量的Fe，研究合金凝固晶粒尺寸变化，在此基础上对熔体进行碳质孕育晶粒细化处理，研究Fe对碳质孕育细化效果的影响，并对Fe的影响机理进行分析与讨论。结果表明，微量Fe的引入会导致合金晶粒尺寸迅速增加，但当Fe含量达到一定程度时，合金晶粒又能被再次细化；此外，当Fe含量较低时，碳质孕育处理能收获一定的晶粒细化效果，但随着Fe含量的增加，碳质孕育细化效果逐渐衰弱。分析表明，合金晶粒尺寸的变化与Fe能影响熔体中的晶核性质有关。

钛/钢复合板熔化焊接接头的组织和性能

李继红，谢威威，杨军，刘海璋，张敏

2016, 41(5): 48-52. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05.010

摘要 ( 113 )

PDF (797KB) ( 129 )

研究了以TA1/ X65管线钢为母材的复合板焊接接头的显微组织和性能，对焊接接头弯曲过程进行了有限元模拟分析。结果表明：钛焊缝区显微组织主要为锯齿状α-钛+针状α-钛+晶界β-钛，热影响区组织为粗大的锯齿状α-钛；弯曲试样均在钛层焊缝的热影响区断裂，通过SEM测试发现，断口为韧窝形貌，属于韧性断裂；钛焊缝有限元分析结果得出未焊透区形成缺口效应，在钛焊缝热影响区产生应力集中，随着未焊透尺寸的增大，应力集中加剧，焊接接头的弯曲角度减小，当未焊透达到1.5 mm时，弯曲角度仅为16°。

超音速火焰喷涂微、纳米结构WC-10Co4Cr涂层及其性能

陈小明1.2，周夏凉1,2，吴燕明1,2，王莉容3，赵坚3，毛鹏展3，伏利2，马红海1，赵鹏3

2016, 41(5): 52-56. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05.011

摘要 ( 89 )

PDF (799KB) ( 137 )

采用超音速火焰喷涂技术（HVOF）在06Cr13Ni4Mo不锈钢基体上分别制备了微米结构、纳米结构WC-10Co4Cr涂层。通过X射线衍射仪（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）表征和分析了不同结构WC-10Co4Cr涂层的物相组成、微观组织结构，并对涂层的显微硬度、孔隙率、结合强度、抗冲蚀性能进行了对比，探讨了涂层泥沙冲蚀机理。结果表明：HVOF制备的纳米结构 WC-10Co4Cr涂层组织致密，孔隙率更低，涂层的显微硬度、结合强度高于微米涂层，冲蚀质量损失量也小于微米涂层；纳米结构细化了涂层晶粒，增强了涂层的显微硬度和韧性，提高了涂层的抗微切削和抗疲劳剥落性能，有利于涂层的抗泥沙冲蚀性能。

N80钢油管QPQ处理后的力学性能

包文强，罗德福，张磊

2016, 41(5): 57-61. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05.012

摘要 ( 110 )

PDF (801KB) ( 120 )

采用API标准拉伸试验测试了650 ℃高温QPQ处理及未处理N80钢油管的力学性能，借助OM、SEM观察和分析了样品基体组织、断口形貌及渗层微裂纹。结果表明，QPQ处理的N80钢油管综合力学性能达到API标准要求；QPQ处理后的N80钢油管基体组织粗化，表面硬化明显。QPQ处理前后屈服强度、抗拉强度变化量均小于5%；与镀铬表面的微裂纹缺陷引起塑性下降类似，QPQ处理样品疏松层上萌生的微裂纹导致伸长率平均下降5%。

Al含量对E级钢力学性能及断口形态的影响

宫庆丰，王丽萍，冯义成，王长亮，姜文勇

2016, 41(5): 62-66. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05.013

摘要 ( 90 )

PDF (793KB) ( 113 )

通过显微组织观察、力学性能测试、断口扫描等方法，研究了Al含量对E级钢力学性能及断口形态的影响。结果表明：Al含量低于0.04%时(质量分数，下同)，由于晶粒细化的作用，抗拉和屈服强度随Al含量增加而增大，当Al含量高于0.04%时，随着Al含量的增加，试样的强度变化不大。伸长率、断面收缩率和冲击功在Al含量0.01%～0.15%范围内呈先升高后下降趋势。当Al含量超过0.09%时，宏观断口开始出现平滑面，冲击吸收能量快速下降，不满足E级钢性能要求，过高的Al含量使组织不均匀性增加，断裂类型由韧性转变为脆性断裂。Al含量过高是形成冰糖状断口的主要原因，过量Al与N形成AlN，AlN颗粒形成于晶界间，割裂钢件机体，使伸长率、断面收缩率、冲击性能下降。在实际生产中可以通过取样冲断观察宏观断口的方式，快速判断Al含量的高低。

Mo对高硬度明弧堆焊合金显微组织及耐磨性的影响

龚建勋，刘江晴，李毅

2016, 41(5): 67-72. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05.014

摘要 ( 93 )

PDF (800KB) ( 92 )

采用药芯焊丝自保护明弧焊方法制备了含有11%~13%Cr、3.5%~3.8%C、2.1%~2.3%Nb、0.6%~0.7%B、0%~4.0%Mo (质量分数)且宏观硬度高达65 HRC的耐磨合金。采用光学显微镜、X-射线衍射仪和扫描电镜，研究了钼含量对其显微组织及耐磨性的影响。结果表明，随着钼含量增加，合金组织整体细化，形成了强韧性配合良好的奥氏体+针状马氏体复合基体以及韧性更好的M23(C,B)6+原位析出NbC耐磨相，脆性变态莱氏体Ld′的形成得到明显抑制。此外，湿砂磨粒磨损试验结果表明，适量Mo减小碳化物间隔尺寸及NbC颗粒脱落几率，显著改善耐磨性，但如加入过多，合金磨损机制会变为磨粒显微切削。

Si含量对30Cr13不锈钢组织与力学性能的影响

毛宏焕，胡潘，杨弋涛

2016, 41(5): 72-77. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05. 015

摘要 ( 105 )

PDF (795KB) ( 132 )

使用高真空电弧熔炼炉熔炼了不同Si含量的30Cr13不锈钢试样。经扩散退火、淬火加低温回火后，进行硬度与拉伸性能测试，采用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）和X射线衍射（XRD）等手段分析了30Cr13不锈钢显微组织和碳化物形貌及相组成。结果表明，在相同热处理条件下，随着Si含量的增加，显微组织逐渐由马氏体转变为铁素体；抗拉强度和硬度先增加后减小，在Si含量为1.00%时达到最高值；伸长率先增加再变小，在Si为1.5%时塑性最好；试样中碳化物质量分数随Si增加而递增，析出相主要为M23C6型（Cr15.58Fe7.42C6）碳化物，同时伴有少量Cr7C3型碳化物。

稀土Sm对铸态Mg-0.4Zn-0.8Zr合金组织和力学性能的影响

于明海，郭二军，冯义成，王丽萍，王长亮

2016, 41(5): 78-80. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05. 016

摘要 ( 84 )

PDF (801KB) ( 134 )

采用光学显微镜、X射线衍射、扫描电镜、硬度测试和拉伸强度测试对Mg-xSm-0.4Zn-0.8Zr（x=2,3,4,5）镁合金进行组织观察和力学性能分析。结果表明，合金的显微组织由α-Mg基体和沿晶界分布的第二相Mg41Sm5构成，稀土Sm的加入能够细化晶粒，随着Sm含量的增加，Mg-0.4Zn-0.8Zr合金的硬度提高，当Sm含量为5%时，硬度达最大值，比ZM6镁合金提高9.2%。当Sm含量为3%时，合金抗拉强度达到最大值，比ZM6提高6.3%，当Sm含量超过3%时，抗拉强度降低。

含稀土La的C-Mn-Al-P系TRIP钢的静态再结晶行为

定巍1，2，杜敬超1，郭金龙1，李岩2

2016, 41(5): 81-84. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05.017

摘要 ( 98 )

PDF (790KB) ( 81 )

用Gleeble-1500D热模拟试验机和双道次热压缩方法对含稀土La的C-Mn-Al-P系TRIP钢静态再结晶行为进行了研究，考虑变形温度、应变速率与变形程度对静态再结晶行为的影响。研究结果表明：当变形温度为850 ℃时，没有发生静态再结晶；当变形温度在950 ℃以上，发生明显的静态再结晶行为；当应变率为1 s-1时，静态再结晶行为最显著；当应变速率为1 s-1时，随着变形程度的增加，静态再结晶行为更加显著。在试验研究基础上，与含稀土La的C-Mn-Al-P系TRIP钢的Avrami静态再结晶的动力学方程实现了拟合。

TiB2对TiB2/Al复合材料组织与氢含量的影响

刘鑫，屈敏，崔岩，刘峰斌

2016, 41(5): 85-89. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05.018

摘要 ( 97 )

PDF (791KB) ( 122 )

采用混合盐反应法（LSM法）制备TiB2质量分数分别为5%、10%、15%、20%的TiB2/Al复合材料，利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和激光粒度仪等观察微观形貌及物相组成，分析TiB2质量分数对复合材料的组织的影响，同时利用氧氮氢分析仪检测TiB2质量分数对复合材料热处理前后氢离子含量的影响。结果表明，随TiB2质量分数的增加，复合材料中生成的TiB2颗粒尺寸不断增大，并且氢离子含量不断增多。TiB2质量分数为5%和10%的TiB2/Al复合材料中，生成的颗粒尺寸细小且均匀分布于基体中，而15%和20%的TiB2/Al复合材料生成的颗粒尺寸偏大。采用合适的热处理工艺可有效降低复合材料的氢离子含量，尤其对TiB2质量分数为5%和10%的TiB2/Al复合材料降低氢离子量的效果更为显著。

等温淬火对高铬铸铁组织及性能的影响

钟运泽, 邵红红, 马媛媛, 李承龙

2016, 41(5): 90-94. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05.019

摘要 ( 76 )

PDF (820KB) ( 132 )

研究了等温淬火工艺参数对高铬铸铁组织及性能的影响。结果表明，经950 ℃×2 h+280 ℃×2.5 h等温淬火后，高铬铸铁的基体组织为马氏体+下贝氏体+残留奥氏体，其硬度、冲击韧度及耐磨性均得到提升，与铸态相比，整体硬度提高约30%，冲击韧度提高约20%，耐磨性提高约41%，高铬铸铁实现了强度与韧性的良好配合。

I&Q&PB处理后低碳硅锰贝氏体钢的组织与性能

田亚强，高天佐，宋进英，郑小平，魏英立，陈连生

2016, 41(5): 95-98. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05.020

摘要 ( 83 )

PDF (790KB) ( 99 )

采用Q&PB和I&Q&PB工艺，研究低碳硅锰贝氏体钢经Q&PB和I&Q&PB工艺处理后的组织性能。结果表明：试验钢通过两种工艺热处理后均得到粒状贝氏体和板条状贝氏体组织，且经I&Q&PB工艺热处理后得到的板条状贝氏体更多；Q&PB工艺热处理后残留奥氏体量仅为8.19%，I&Q&PB工艺热处理后残留奥氏体量高达12.08%。两种工艺下测试力学性能，I&Q&PB试样的抗拉强度为900 MPa，伸长率高达27%，Q&PB试样的抗拉强度为920 MPa，伸长率为22%，经过两相区Mn配分强塑积提高4060 MPa·%。

SiCp预处理对Al-Si基复合材料耐磨性的影响

杨建林，龙律位，李永靖，王俊杰，戴长毅，张莹莹

2016, 41(5): 98-102. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05.021

摘要 ( 83 )

PDF (795KB) ( 105 )

为了研究SiCp预处理对Al-Si基复合材料耐磨性的影响规律，在1100 ℃对SiCp进行不同氧化时间的预处理，通过粉末冶金方法制备了SiCp增强Al-Si基复合材料。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、布氏硬度计、ML-10型磨损试验机等设备，对样品的表面形貌、相组成、硬度、耐磨性等表征。结果表明，SiCp表面氧化硅层的厚度随氧化时间的增加而变厚；随SiCp预处理时间的增加，样品的密度、硬度和耐磨性先增加后降低；SiCp预处理时间为10 h时样品的耐磨性最好，与SiCp未预处理的样品相比，磨损率降低了44%。

烧结工艺对纳米银焊膏微观结构的影响

陈刚1，王一哲1，梅云辉2，陈旭1

2016, 41(5): 103-108. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05.022

摘要 ( 78 )

PDF (790KB) ( 210 )

对纳米银焊膏的低温烧结过程进行了研究。首先采用热重分析（TG-DSC）研究了纳米银焊膏有机物挥发的物理机制，确定合理的试验参数。运用扫描电镜（SEM）观察不同条件下纳米银焊膏的微观结构。结合MATLAB软件对SEM图片进行处理，定量分析孔隙率的变化。采用ASTM E 112-96标准中的线性插值法对纳米银焊膏的平均颗粒尺寸进行统计。结果显示，升高温度、加快升温速率以及延长保温时间可以有效提高纳米银焊膏的致密化程度；过高的温度和过长的保温时间会导致烧结银颗粒粗化。

430冷轧带钢退火过程的晶粒长大及其对织构的影响

张雄1，温治2

2016, 41(5): 109-113. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05.023

摘要 ( 113 )

PDF (793KB) ( 370 )

试验研究了430不锈钢冷轧带钢等温退火过程中的晶粒长大规律及其对再结晶织构的影响。利用截线法测量了不同退火情况下的晶粒尺寸，并对其演变规律进行了定量分析；通过ODF图来分析晶粒长大过程中薄板内部晶粒宏观取向的变化。研究发现，低于850 ℃晶粒长大不明显； 875 ℃时晶粒长大较为明显，其长大过程主要集中在30 min时间；890 ℃退火长时间保温后冷却，材料内有马氏体生成；建立了430铁素体不锈钢晶粒长大动力学方程，晶粒长大指数和激活能分别为8.44和531.54 kJ/mol；晶粒长大过程储能较高的织构体积分数减弱，而储能较低的织构体积分数则变强。

脉冲磁场作用下Al-5%Cu合金的时效机理

赵作福，刘亮，齐锦刚，王建中

2016, 41(5): 113-116. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05.024

摘要 ( 86 )

PDF (804KB) ( 109 )

在Al-5%Cu合金时效处理过程中施加脉冲磁场，观察脉冲磁场对Al-5%Cu合金时效后组织和性能的影响。试验结果表明：在时效过程中施加脉冲磁场，加快了Cu原子的扩散，缩短了时效的时间，降低了时效温度，使基体内部Al2Cu低熔点相的弥散度进一步得到提高，使时效后的合金组织更加细化。

退火工艺对4J36因瓦合金冷轧板组织与性能的影响

李大航1，王柏羽1，赵刚1，刘璇1，周洪庆1，朱晓雷1，李泊2，王小强2

2016, 41(5): 117-120. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05.025

摘要 ( 99 )

PDF (790KB) ( 95 )

用显微组织观察和力学性能检测方法，研究了不同退火温度和保温时间对4J36因瓦合金冷轧板组织和性能的影响。结果表明，随着退火温度的升高和保温时间的延长，4J36因瓦合金奥氏体晶粒逐渐长大，强度下降，塑性提高，合金在拉伸时发生韧性断裂。冷轧后的4J36合金在750 ℃进行退火，保温1 h后，其综合力学性能最佳，且晶粒细小均匀。

终冷温度和保温时间对U75V钢组织及硬度的影响

王立新1，智建国2，李智丽2，彭军1

2016, 41(5): 120-123. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05.026

摘要 ( 109 )

PDF (794KB) ( 118 )

利用MMS-200热力模拟试验机对U75V钢轨钢进行了热处理试验，研究了不同终冷温度和保温时间对U75V钢的显微组织和硬度的影响。结果表明，570 ℃为U75V钢发生珠光体转变的最佳终冷温度；当U75V钢经终冷温度为570 ℃，保温时间为5 s的等温处理后，所得组织为细小珠光体和少量铁素体，此时U75V钢硬度最高，满足钢轨性能要求。

辙叉用高锰钢的加热时效特性

杨帅

2016, 41(5): 124-128. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05.027

摘要 ( 84 )

PDF (792KB) ( 135 )

对辙叉用高锰钢进行不同的时效处理，采用金相显微镜、扫描电子显微镜以及X射线衍射仪等方法对其微观组织进行分析。结果表明，在300 ℃即使时效了20 h，高锰钢的组织和性能的变化也是很小的；在350 ℃时效10 h，仅仅发生碳原子的偏聚或者微量的析出，对高锰钢力学性能的影响也是轻微的；在400 ℃时效10 h，针状碳化物析出得很充分，导致高锰钢的严重脆化；当时效温度为600 ℃的时候，仅时效了0.5 h，高锰钢即发生了共析转变，生成珠光体。

马氏体时效不锈钢的离子渗氮

贺瑞军，孙枫，王琳，佟小军

2016, 41(5): 129-132. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05. 028

摘要 ( 81 )

PDF (796KB) ( 135 )

对一种高合金马氏体时效不锈钢，施行真空离子渗氮技术研究，用光镜、扫描电镜观察了渗层组织，采用XRD进行渗层物相分析，探讨了渗氮温度、时间、气氛对渗层组织及深度的影响规律。结果表明，马氏体时效不锈钢通过调整工艺参数，在低于其时效温度下渗氮可获得0.2 mm以上的渗层，渗层深度内硬度均匀，可达1100 HV0.2。

均热温度对590 MPa级热镀锌双相钢组织性能的影响

邝春福，郑之旺，王礞

2016, 41(5): 133-136. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05.029

摘要 ( 90 )

PDF (797KB) ( 102 )

将C-Mn钢分别加热至760、800和850 ℃均热120 s后，快速冷却至460 ℃以模拟热镀锌工艺。退火后对试验钢进行预应变（2%）和烘烤处理（170 ℃× 20 min）以测量其烘烤硬化（BH）值。通过金相显微镜、扫描电镜、拉伸等技术，研究了均热温度对590 MPa级热镀锌双相钢微观组织、力学性能和烘烤硬化性能的影响。结果表明：在760～850 ℃范围内退火时，试验钢中未观察到贝氏体组织，微观组织由铁素体和马氏体组成，抗拉强度均达到590 MPa以上。热镀锌双相钢在800 ℃退火时，具有优良的综合力学性能，其屈服强度为295 MPa，抗拉强度为606 MPa，伸长率为32.1%，强塑积为19450 MPa·%。随着均热温度提高，BH值呈先增加后降低趋势；均热温度为800 ℃时，BH达最大值81 MPa。

MC3钢冷轧工作辊水淬油冷工艺参数控制

郭威1.2，褚作明1，金康1，王晓辉1，陈东1，周英丽1

2016, 41(5): 137-141. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05.030

摘要 ( 119 )

PDF (793KB) ( 136 )

在MC3钢冷轧工作辊淬火冷却过程中，水淬油冷工艺参数的不稳定，造成轧辊的组织性能相应变化，最终使轧辊使用寿命降低。根据失效轧辊组织性能的分析结果，设计了不同水淬油冷工艺，对MC3钢模拟轧辊力学性能和显微组织进行了测试与分析，得到不同的硬度梯度分布曲线和冲击性能变化规律。对比轧辊的失效分析结果，水淬210 s再油冷的MC3钢试块硬度可达61 HRC，并且具有平缓的硬度梯度和较好的基体韧性。

热处理工艺对医用髋关节钛合金疲劳性能的影响

周娴，杨钢，周林，孙彦华，岳有成

2016, 41(5): 142-145. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05.031

摘要 ( 104 )

PDF (799KB) ( 432 )

研究了医用髋关节坯料经过不同热处理后，力学性能、疲劳性能以及疲劳断口扩展断裂特性。结果表明：医用髋关节最优的热处理工艺是560 ℃加热4 h，炉冷，抗拉强度925 MPa，伸长率达11.3%，疲劳断裂周次达12773次。在最优热处理工艺条件下，医用髋关节低周疲劳稳态扩展主要为疲劳条带扩展，瞬断区表现为微区解理断裂。

电脉冲渗硼工艺对Cr12MoV钢渗层组织与性能的影响

周影1，齐锦刚1，赵作福1,2，周想1，王建中1

2016, 41(5): 145-148. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05.032

摘要 ( 87 )

PDF (795KB) ( 91 )

Cr12MoV钢采用电脉冲辅助渗硼，并对其渗硼层厚度及其性能进行了表征和分析。结果表明，电脉冲降低了渗硼温度且提高了渗硼层深度，脉冲电场的电致迁移阻碍了Fe2B向FeB的转变，渗硼区Fe2B/FeB相组成比例增大，耐磨性比传统渗硼提高5倍。

磁场频率对AZ91合金焊接接头直接时效的组织和性能的影响

綦秀玲1,2，孙琳琳1，张勇1

2016, 41(5): 149-152. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05.033

摘要 ( 88 )

PDF (793KB) ( 134 )

对AZ91镁合金板进行钨极氩弧焊（TIG），并在焊接过程中施加了不同频率纵向交流磁场，焊后对焊接接头直接进行了时效处理，并和焊后固溶时效处理方式进行了对比。结果表明：随着磁场频率的增加，AZ91镁合金焊接接头经直接时效处理后，焊缝中的β-Mg17Al12相由连续状析出形态变成非连续状析出，其组织形态与焊后固溶时效相比，β-Mg17Al12相较粗大且数量减少；并随着磁场频率增加，直接时效后的焊接接头析出β-Mg17Al12相先变得均匀细小后又变得粗大，其接头的力学性能先变好后变差，而焊接接头的抗电化学腐蚀性先减小后增大。与固溶时效相比，直接时效后接头的力学性能较差，但耐腐蚀性能更好。

热处理对45Cr14Ni14W2Mo钢组织和性能的影响

包文全，刘桂江，杨建华，郭强

2016, 41(5): 153-155. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05.034

摘要 ( 81 )

PDF (794KB) ( 114 )

研究了不同固溶与时效处理对45Cr14Ni14W2Mo钢组织和性能的影响。根据实验结果分析，在1170 ℃固溶处理保温60 min（水冷）+760 ℃时效处理（保温5 h）空冷，可获得良好的性能，能够满足内燃机气阀用钢及合金棒材的标准要求。

气体氧-氮碳复合处理40Cr钢硬化层的组织及耐蚀性

吴勉，潘邻，张良界，李朋，杨闽红，马飞，陈亚平

2016, 41(5): 156-159. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05.035

摘要 ( 114 )

PDF (797KB) ( 130 )

对采用自主开发的气体氧-氮碳复合处理的40Cr钢与QPQ技术处理的40Cr钢的硬化层进行组织、硬度和耐蚀性对比。结果表明，经气体氧-氮碳复合处理的40Cr钢白亮层厚度为17~22 μm，后氧化层厚度为3~5 μm，硬度最高达到573.0 HV0.025，有效硬化层厚度达到370 μm。由自腐蚀电位和自腐蚀电流密度测量可知，气体氧-氮碳复合处理的40Cr钢与QPQ处理的几乎具有一样的耐蚀性。

16CrNi4MoA钢淬火工艺改进

徐德佳，于淼，郭建宁

2016, 41(5): 160-161. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05.036

摘要 ( 76 )

PDF (825KB) ( 113 )

重型载重车前轴分层淬火工艺仿真分析

朱振华1,2，秦训鹏1,2，高恺1,2，陈绪梁1,2

2016, 41(5): 162-167. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05. 037

摘要 ( 76 )

PDF (792KB) ( 138 )

针对重型载重车前轴在传统整体式淬火强化后各部位马氏体含量、力学性能不均匀的问题，提出一种分层淬火工艺，并利用数值分析方法对某重型载重车前轴在分层淬火工艺条件下的温度场和微观组织进行仿真计算。计算结果证明分层淬火工艺能使截面尺寸变化大的前轴在淬火冷却过程中有效改善马氏体分布不均匀现象，提高其综合力学性能。

高强薄钢板喷淬过程传热系数的测定和分析

刘子聃，李贤君，王占军，巫小林，张笑宇，王晓旭

2016, 41(5): 168-172. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05. 038

摘要 ( 138 )

PDF (792KB) ( 123 )

为了控制高强薄钢板喷水冷却过程的畸变，提高有限元模拟的精确度，设计了一套喷水淬火冷却试验装置，用于测量淬火时钢板温度随时间的变化曲线。使用DEFORM软件中的Inverse Heat Transfer反传热模块求解出高强薄钢板在喷水压力为分别为0.05、0.1、0.2、0.3 MPa时钢板表面综合换热系数。试验结果表明，喷水冷却能提高水的对流换热，从而显著提高水在400 ℃以上高温段的冷却能力，对水在低温段的冷却能力没有明显提高。

大型固体发动机壳体热处理工艺优化数值模拟

胡春海1，王常建1，秦占领1，张黎旭1，张敏2，褚巧玲2，陈引妮2，刘娟娟2

2016, 41(5): 172-176. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05.039

摘要 ( 79 )

PDF (794KB) ( 129 )

利用大型通用有限元软件对大型固体发动机壳体的焊接过程及几种不同热处理工艺进行了模拟。结果表明：焊态下壳体的应力主要集中在电缆座的角焊缝处，应力水平较高。退火热处理结果显示，随着退火温度的升高和出炉温度的降低，退火后壳体电缆座附近的峰值等效应力明显减小，当退火保温温度为700~730 ℃，退火出炉温度为350~400 ℃时，能最大限度地降低电缆座残余应力，减小裂纹倾向。

20CrNi4Mo螺栓用钢的高温持久性能

赵子毅1，李培耀2

2016, 41(5): 177-180. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05.040

摘要 ( 78 )

PDF (796KB) ( 127 )

研究了新型螺栓用20CrNi4Mo钢的高温持久性能，在高温持久试验机上测定了该种螺栓用钢在350～450 ℃不同应力条件下的高温持久强度。用国际上普遍采用的等温线法、时间-温度参数法对试验数据进行拟合，得到了回归方程，并进行了外推估算。比对各种方法的拟合以及外推情况结果表明，拉森-密勒（L-M）参数法拟合及外推效果最好，因此，L-M参数法最适合于本文研究材料持久性能的预测。用L-M参数法外推20CrNi4Mo钢在工况温度为230 ℃、持久105 h时的强度极限，表明该螺栓用钢在此工况温度下应具有较好的持久性能。

X80管线钢土壤模拟溶液腐蚀行为

刘英义，周国十，何隽，李鑫凯，张红梅

2016, 41(5): 181-185. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05.041

摘要 ( 101 )

PDF (789KB) ( 101 )

采用土壤模拟溶液的试验方法结合电化学试验，对不同轧制工艺的X80管线钢在土壤环境中的腐蚀行为进行了研究。结果表明，不同轧制工艺条件下X80管线钢的显微组织不同，显微组织影响X80管线钢的耐腐蚀性能，弥散分布的M-A岛易于导致微电池腐蚀而降低管线钢的耐腐蚀性能，腐蚀时间为30 d和72 d时X80管线钢的耐腐蚀性能的变化规律基本一致；土壤模拟溶液腐蚀试验失重法的试验结果与电化学试验结果基本吻合。

23CrNi3Mo钢钎尾断裂失效分析

闫永明，孙挺

2016, 41(5): 186-191. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05.042

摘要 ( 104 )

PDF (792KB) ( 348 )

利用化学分析、金相显微镜、SEM和TEM等手段，从化学成分、组织结构、显微硬度、裂纹形态和断口形貌等方面对失效钎尾进行了分析，对钎尾失效过程中裂纹的萌生与扩展机理以及疲劳失效行为进行了研究。结果表明，钎尾渗碳后外表面碳含量为0.65%，组织为高硬度的孪晶马氏体；心部碳含量为0.23%，组织为韧性较好的下贝氏体。钎尾内外表面均存在应力腐蚀裂纹，裂纹萌生于腐蚀坑底部，扩展方式为穿晶型，腐蚀介质的存在是裂纹萌生与扩展的主要原因，而应力状态、显微组织和夹杂物等对裂纹扩展的影响作用较小。裂纹扩展到一定长度后，在钎尾中心水孔处发生开裂，进而由内向外扩展，最终导致钎尾的断裂失效。

伸缩油缸通油管总成断裂失效分析

王温银1，赵舒涛1，刘启文2

2016, 41(5): 191-194. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05.043

摘要 ( 94 )

PDF (430KB) ( 112 )

采用宏观形貌分析、断口形貌分析、显微组织观察、硬度测试等手段，对伸缩油缸通油管总成的断裂原因进行分析。结果表明，通油管总成的断裂类型为宏观脆性断裂，裂纹源位于活油管焊趾处的熔合线上，管壁一周焊趾处都产生了裂纹并向内壁扩展形成断口的放射区，最后断裂区在内壁形成剪切唇。引起断裂的主要原因是活油管表面的镀铬层残留在熔合线上，裂纹源从镀铬层界面起裂，最后导致活油管在焊接处断裂。

船舶起重机液压缸体断裂失效分析

李群英，郑学荣，郭倩颖

2016, 41(5): 195-199. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05.044

摘要 ( 107 )

PDF (441KB) ( 139 )

采用金相分析法及力学性能检测，对挖泥船的起重机液压缸体沿环焊缝区出现的脆性断裂进行了失效分析。结果表明，液压缸体与法兰体的环焊接工艺不是导致液压缸体发生断裂的诱因，而缸体材料的粗大晶粒才是液压缸体发生脆性断裂的主要原因。

Q345R钢热成型封头带状组织的成因和消除

李玉红

2016, 41(5): 200-202. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05.045

摘要 ( 96 )

PDF (433KB) ( 86 )

Q345R钢封头由于热冲压成型后产生较严重的带状组织，导致冲击吸收能量、屈服强度、抗拉强度等指标不合格。经分析，Q345R钢带状组织是由于合金元素偏析和成型后冷却速度较小造成的，通过适当提高热成型后正火加热温度和冷却速度消除了带状组织，恢复了力学性能，满足设计要求。

变速器中间轴断齿失效分析

雷晓娟，侯婷

2016, 41(5): 203-205. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.05.046

摘要 ( 104 )

PDF (439KB) ( 88 )

对变速器中间轴的断口形貌、化学成分、硬度、显微组织、非金属夹杂等进行了分析。结果表明，断口处有大量非金属夹杂、夹渣及孔洞，破坏了材料的连续性，导致应力集中，在外力作用下形成疲劳源，造成中间轴在试验中断裂。

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