金属热处理

王凯博，吕耀辉，刘玉欣，徐滨士

2016, 41(9): 1-5. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.001

摘要 ( 148 )

PDF (899KB) ( 178 )

采用脉冲等离子工艺增材再制造了Inconel718镍基高温合金，并深入研究了再制造合金的组织形态及析出相分布规律，采用KGT模型对枝晶生长动力学进行定量计算。结果表明：沉积态合金组织以柱状枝晶为主，具有较强的外延生长特性，层与层之间有明显的界线。由于再制造过程中温度梯度和冷却速率的变化，自底部向顶部呈现胞状晶→柱状晶→粗大柱状枝晶→等轴晶的转变趋势，初生枝晶间距自底部向顶部分别为19.2、29.3和34.1 μm。大量不规则的Laves相分布在枝晶间，MC碳化物弥散分布于晶界。在中部及顶部，有（γ+Laves）共晶相生成。

硼微合金化中碳冷镦钢10B33的连续冷却转变行为

阮士朋1,2,3，赵爱民1，崔娟2,3，韩广杰2,3，郭明仪2,3

2016, 41(9): 6-9. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.002

摘要 ( 147 )

PDF (818KB) ( 380 )

采用膨胀法结合金相-硬度分析法测定了10B33钢的连续冷却转变（CCT）曲线，研究了连续冷却过程中冷却速率对10B33钢组织和硬度的影响。结果表明：10B33钢在较宽的冷却速率范围内（0.1～20 ℃/s）可获得铁素体和珠光体组织，但随着冷速的增加，珠光体含量逐渐增加，且珠光体形貌由粗片状逐渐演变为层间距小的屈氏体。当冷速达到30 ℃/s时，转变为马氏体、部分屈氏体和极少量铁素体。整个冷速范围未发现明显贝氏体。随着冷却速率的增加，硬度逐渐提高。通过CCT曲线分析，制定了10B33钢的优化冷却工艺，得到了利于冷镦变形的理想铁素体和珠光体组织。

溶剂热法制备FePd纳米颗粒及其性能研究

陈艳萍，王晨，肖小波，丁浩，王魁

2016, 41(9): 10-13. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.003

摘要 ( 97 )

PDF (829KB) ( 107 )

以对环境友好的Fe(acac)3和Pd(acac)2作为主反应物，PEG-400为还原剂，通过简易的溶剂热法制备了FePd纳米颗粒，并对其磁性能和电催化活性进行了研究。结果表明：合成态的样品中FePd纳米颗粒为fcc相，其磁性能表现为超顺磁性，并对乙醇氧化表现出了一定的电催化活性。经过95%Ar+5%H2气氛下热处理后，FePd纳米颗粒从fcc相转变为fct相，磁性能转变为硬磁性，内禀矫顽力达到1.8 kOe，而且样品对乙醇氧化的电催化活性较之热处理前明显提高，峰值电流密度达26.6 mA/mg。

基于CSP工艺30CrMo钢的动态再结晶行为

吴浩，许柳，鲍思前，赵刚，陈建徽

2016, 41(9): 14-20. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.004

摘要 ( 119 )

PDF (828KB) ( 164 )

对CSP工艺生产的30CrMo钢进行单道次压缩热模拟试验，测定其不同变形条件下的应力-应变曲线，对其动态再结晶行为进行了研究。结果表明：30CrMo钢动态再结晶变形激活能为Qdef=388.86 kJ/mol，通过线性回归法求出30CrMo钢的Z参数方程，及确立动态再结晶模型。

Ti和Ta含量对含Cr新型钴基高温合金析出相的影响

于鸿垚1,2，毕中南2，唐超2

2016, 41(9): 21-24. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.005

摘要 ( 91 )

PDF (879KB) ( 327 )

采用PandatTM热力学计算软件及钴基数据库，计算研究了500~1500 ℃温度范围Ti和Ta含量的变化对含Cr钴基高温合金平衡析出相的影响，采用扫描电镜观察了含Ti和含Ta钴基高温合金中的析出相。结果表明：含Ti和Ta的新型钴基高温合金经750 ℃×100 h时效后，均会析出大量细小的γ'强化相，起到良好的强化效果。随着Ti含量的升高，γ'相和μ相的摩尔分数均增高；随着Ta含量的升高，γ'相的摩尔分数增高。含Ta钴基高温合金的热加工窗口宽于含Ti的钴基高温合金，且前者的凝固偏析倾向性小于后者。

高碳马氏体不锈钢8Cr13MoV球化退火过程中碳化物的演变

于文涛，李晶，史成斌，朱勤天，宋惠东

2016, 41(9): 25-31. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.006

摘要 ( 152 )

PDF (822KB) ( 367 )

利用Thermo-calc软件、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和光学显微镜（OM）等研究了锻造态高碳马氏体不锈钢8Cr13MoV球化退火过程中碳化物的演变。结果表明：锻态组织中存在着M3C、M23C6和M7C3类型的碳化物。球化退火过程中，M3C很快转变为M23C6，M7C3则一直未发生类型转变。升温阶段，组织中马氏体直接分解析出M23C6，没有M3C→M23C6的转变过程。整个退火过程中，析出碳化物均为M23C6型。缓冷阶段降温180 min后组织中碳化物已基本不发生变化，可进一步提高冷却速率。

Cr3C2-NiCr涂层的高温抗氧化和热耐腐蚀性

张姗，李强，郑振环

2016, 41(9): 32-37. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.007

摘要 ( 153 )

PDF (815KB) ( 158 )

采用大气等离子喷涂技术制备Cr3C2-NiCr复合涂层，并对制备的Cr3C2-NiCr涂层试样进行800 ℃×100 h氧化和熔盐（Na2SO4+25 wt%NaCl）热腐蚀试验。利用X射线衍射仪（XRD）和带能谱的扫描电镜(SEM/EDX)分析氧化、腐蚀涂层表面和截面的成分及结构变化，探讨其高温氧化、腐蚀机理。结果表明：等离子喷涂Cr3C2-NiCr涂层具有层状组织结构，喷涂过程中无明显相分解或氧化。高温氧化后的Cr3C2-NiCr涂层表面及层片界面形成了连续、致密的Cr2O3保护膜，涂层表现出优异的抗高温氧化性能。在热腐蚀过程中，腐蚀盐破坏了涂层表面及层片界面形成的氧化膜，腐蚀性元素沿着涂层中的孔洞及层片界面扩散到涂层内部，涂层发生“活化氧化”，耐腐蚀性较差。

循环载荷幅值对7075-T7451铝合金疲劳裂纹扩展行为的影响

黄志伟，汪静雪，张兴权，段士伟，陈斌，黄志来，裴善报

2016, 41(9): 38-42. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.008

摘要 ( 106 )

PDF (825KB) ( 170 )

在不同幅值循环载荷条件下对7075-T7451铝合金紧凑拉伸(CT)试样进行拉伸疲劳试验，对其疲劳裂纹扩展速率和应力强度因子幅值ΔK进行了研究，并用扫描电子显微镜观测试样的断口形貌。结果表明：随着循环载荷幅值的增大，试样的疲劳寿命缩短，裂纹的扩展速率增大；试样宏观断口形貌的裂纹稳态扩展区域减小，而瞬时断裂区域增大。稳态扩展区主要以疲劳条带扩展机制为主，且疲劳条带间距随循环载荷幅值的增大而增大；瞬断区的断口形貌以韧窝断裂为主，韧窝尺寸随循环载荷幅值的增大而减小。

Al63Cu25Mn12准晶形核剂对铸态铝合金显微结构的影响

石逸扬，王琛，肖文豪，艾延龄

2016, 41(9): 43-47. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.009

摘要 ( 105 )

PDF (813KB) ( 118 )

在纯铝中添加Al63Cu25Mn12准晶熔炼出了Al-Cu-Mn合金，对铸态试样的显微组织和晶体结构进行了研究。结果表明，铸态共晶组织包含Al和在Al2Cu相基础上形成的新相，其中共晶相中的Al晶粒的取向与相邻Al基体接近。共晶组织中的另外一个新相是在共晶Al相形成网格后才在其网格内结晶形成，其电子衍射花样特点表明，这个相是在无序Al2Cu相的基础上，沿（1-10）面2倍周期有序形成的一种新相。

磁控溅射TiO2薄膜的相结构转变温度

梅海林，唐立丹，王冰，董国建

2016, 41(9): 48-51. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.010

摘要 ( 100 )

PDF (819KB) ( 100 )

利用射频磁控溅射制备了TiO2致密薄膜，并通过退火处理实现TiO2的相转变，采用扫描电镜，X射线衍射等手段对薄膜相结构进行表征并做了详细的分析，结果表明，退火后TiO2薄膜结构致密，表面呈现出大小均匀的纳米晶粒。400 ℃退火时，TiO2薄膜为单一的锐钛矿相，500～600 ℃退火时为锐钛矿和金红石混合相，700 ℃以上退火时则完全转变为金红石相。

无磁钻铤用0Cr19Mn21Ni2N奥氏体不锈钢800 ℃等温时效析出机制

张世霄1,2，崔岩1，屈华鹏2，曹呈祥3，郎宇平2

2016, 41(9): 52-56. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.011

摘要 ( 110 )

PDF (814KB) ( 347 )

通过Thermo-Calc热力学软件计算、光学显微镜、扫描电镜及透射电镜对0Cr19Mn21Ni2N奥氏体不锈钢在800 ℃等温时效过程中碳化物、氮化物的析出机制进行了研究。结果表明：第二相碳化物、氮化物析出的成分、种类、分布随局部C元素贫化而发生变化。在800 ℃等温时效过程中，当时效时间为10~60 min时，晶界上较高浓度的C元素偏析、较大的晶格错配能和畸变能为M23C6首先在晶界位置形核并形成连续析出颗粒提供充足的热力学和动力学条件；随着时效时间进一步延长，由于碳化物M23C6的较多析出导致该析出区域C元素逐渐贫化，?M23C6析出的热力学和动力学条件逐渐受到抑制，氮化物Cr2N开始在晶界析出的M23C6碳化物附近形核。随后，片层状Cr2N逐渐在相邻晶粒内长大，其生长方向与奥氏体晶格取向具有固定的位向关系。

熔覆Cu/Mo/Cu复合材料界面组织特征和结合特性

张兵1，张仁杰1，王乐1，张巡辉1，朱乐乐2

2016, 41(9): 57-61. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.012

摘要 ( 84 )

PDF (814KB) ( 116 )

采用熔覆法制备Cu/Mo/Cu复合材料，利用金相显微镜对Cu/Mo/Cu复合材料的界面结构、显微组织进行研究，并通过扫描电镜分析了熔覆+轧制材料的断裂特点和界面结合特性。结果表明：熔覆复合界面平直且结合紧密；熔覆后钼层靠近界面的晶粒发生静态回复和再结晶，分布均匀呈等轴状，钼层中间位置的晶粒沿水平方向保持了原有的扁平状，铜层晶粒为粗大晶粒，大小不一且分布不均匀；铜层为韧性断裂，钼层发生分层断裂现象；剥离过程中材料沿着界面附近分层严重的钼层开裂，复合界面结合紧密。

硫化物夹杂对钢点蚀行为的影响

张弛1，张双杰1，冯捷1，杨树峰2，代永娟1

2016, 41(9): 62-65. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.013

摘要 ( 83 )

PDF (817KB) ( 86 )

通过控制冷却速率在钢中得到3种不同尺寸和分布的硫化物夹杂，采用在3%NaCl溶液中的极化实验比较点蚀诱发敏感性，并观察腐蚀后的形貌。结果表明：随着冷却速率增加，硫化物夹杂尺寸降低，聚集型硫化物增多；随硫化物夹杂平均尺寸减小，点蚀电位和极化电阻均先升高后降低；随着聚集型硫化物的增多，硫化物夹杂在分布上的关联性加大，夹杂物引起的蚀孔关联起来形成更大的蚀孔，使钢的点蚀敏感性升高。

A356合金表面Ni-P-B4C化学复合镀层的组织与性能

任鑫，张翀翊，玄兹航，赵瑞山

2016, 41(9): 66-68. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.014

摘要 ( 86 )

PDF (819KB) ( 124 )

为提高A356铝合金的表面防护性能，在A356铝合金基体上制备了Ni-P-B4C复合镀层。采用SEM和XRD分别对镀层进行形貌观察和物相表征，利用显微硬度计和电化学工作站对镀层硬度和耐蚀性进行研究。结果表明：Ni-P镀层和Ni-P-B4C复合镀层都较致密和平整，B4C颗粒均匀弥散分布于复合镀层上；物相分析表明，B4C的加入没有改变原二元镀层的非晶结构；B4C加入使得复合镀层硬度显著提高，Ni-P-B4C镀层硬度约为基体的8倍，Ni-P镀层的2倍；在3.5%NaCl溶液中的塔菲尔极化曲线结果表明，Ni-P镀层和Ni-P-B4C复合镀层都表现出良好的保护基体作用，二元镀层耐蚀性略优于复合镀层。

热扩散法制备Ti-Al-304L不锈钢复合板的微观组织

许哲峰

2016, 41(9): 69-73. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.015

摘要 ( 98 )

PDF (818KB) ( 65 )

用热扩散手段，以Al做中间夹层，在550～650 ℃温度范围内，2 MPa压力下，真空中保温2 h制造了Ti-Al-304L不锈钢复合板。采用扫描电镜（SEM）研究横截面微观结构，使用能谱线扫描分析截面元素分布，使用X射线衍射（XRD）分析断面相组成。结果表明：热扩散制造Ti-Al-304L不锈钢复合板的工艺温度最好在550 ℃附近，此时Al中间夹层既起到了阻止Fe元素向Ti基体中扩散形成脆性Fe-Ti金属间化合物，又使Al元素和Fe元素形成了稳定的扩散层。

逆转变+Q&P复合工艺对低合金高强钢组织和性能的影响

安佰锋1，高古辉1，桂晓露1，白秉哲1,2，翁宇庆1,2

2016, 41(9): 74-77. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.016

摘要 ( 107 )

PDF (817KB) ( 370 )

利用SEM、XRD分析及拉伸试验，研究了逆转变+淬火-配分（ART + Q&P）复合工艺对完全淬火后0.22C-2.0Mn-1.8Si钢组织性能的影响。结果表明：经ART + Q&P工艺处理后，该钢组织为亚温铁素体、贝氏体/马氏体和均匀分布的残留奥氏体。逆转变奥氏体富集Mn、C元素，淬火-配分过程中碳自马氏体配分至残留奥氏体时二次富C，使其稳定化，因此该钢室温下获得残留奥氏体的含量超过15%。在拉伸变形过程中残留奥氏体转变成马氏体的TRIP效应，使得钢材在变形过程中获得稳定的加工硬化能力，实现了良好的强塑性结合，抗拉强度达到1233 MPa，屈服强度为893 MPa，均匀伸长率29.6 %，强塑积高达36 GPa?%以上。

冷轧压下率对Hi-B钢初次及二次再结晶的影响

汤顺启，鲍思前，陈建徽，赵刚，彭联，郭金星

2016, 41(9): 78-81. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.017

摘要 ( 123 )

PDF (823KB) ( 166 )

在实验室条件下模拟CSP工艺制备Hi-B钢，设计了从冶炼到二次再结晶退火的一系列工艺，借助EBSD和XRD技术对不同冷轧压下率下Hi-B钢初次及二次再结晶退火过程中组织与织构的演变规律进行了研究。研究表明：不同冷轧压下率试样中，初次再结晶织构特征总体上相同，主要以γ织构({111}<112>和{111}<110>)为主。同时，冷轧压下率在很大程度上影响二次再结晶Goss织构的演变，过大或过小的压下量都不利于二次再结晶Goss晶粒的异常长大。

退火处理对激光熔覆FeCoCrNiB/SiC高熵合金涂层组织与性能的影响

张冲1,2，黄标1，戴品强1,3

2016, 41(9): 82-88. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.018

摘要 ( 146 )

PDF (814KB) ( 157 )

采用激光熔敷技术在45号钢表面制备不同SiC含量的FeCoCrNiB/SiC高熵合金涂层。研究退火温度对FeCoCrNiB/SiC涂层组织结构、硬度和耐磨性的影响。结果表明：未加SiC时，涂层由简单FCC固溶体和柳叶状Cr2B相组成。加入SiC后涂层中基体仍然为简单FCC固溶体，但基体内部出现了条状碳化物M7C3和方块状硼化物Fe2B。随着SiC添加量的增加，FeCoCrNiB/SiC涂层析出碳化物和硼化物颗粒尺寸显著变小，碳化物含量逐渐增多，涂层硬度和耐磨损性显著提高。FeCoCrNiB/SiC涂层经过高温退火后相结构较稳定，但组织有一定程度的粗化。添加10wt%SiC的涂层在900 ℃高温退火后硬度下降仅4 %，具有良好的抗高温软化特性。添加SiC颗粒改变了FeCoCrNiB涂层的磨损机制，抑制了涂层的氧化磨损。FeCoCrNiB/SiC涂层经900 ℃高温退火后仍保持良好的耐磨损性能。

极地海洋平台用Nb-V微合金化热轧H型钢TMCP工艺

许文喜1，潘红波2，闫军2，张建3，吴保桥3，邢军3

2016, 41(9): 89-93. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.019

摘要 ( 112 )

PDF (817KB) ( 327 )

在实验室利用Gleeble-3500热模拟试验机对Nb-V微合金化H型钢进行了连续冷却转变与形变热模拟试验，研究了形变温度和冷却速度对试验钢组织和力学性能的影响。结果表明：连续冷却转变过程中，冷速为1 ℃/s时，组织中开始出现少量贝氏体；冷速大于7 ℃/s时，不发生珠光体转变；冷速为15 ℃/s时，不发生铁素体转变。形变热模拟条件下，冷速≤1 ℃/s时，形变未改变试验钢的组织类型，其组织均为铁素体+珠光体；冷速为5~10 ℃/s时，形变显著改变试验钢的组织形态；形变温度越低，其组织中铁素体含量越高，铁素体与贝氏体组织越细小；形变温度为800~850 ℃，冷速控制在3~5 ℃/s时，试验钢可获得强韧性较好的细小准多边形铁素体与贝氏体的复合组织。

温轧AZ31镁合金薄板的快速退火处理

纪汶伯，赵红阳，胡小东，王振敏，刘子健

2016, 41(9): 94-98. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.020

摘要 ( 98 )

PDF (819KB) ( 93 )

对1 mm厚温轧AZ31镁合金薄板进行快速退火处理，退火温度350～500 ℃，保温时间0.5～60 min，研究了不同快速退火工艺下材料力学性能与微观组织的变化。结果表明：在退火温度为350～500 ℃时，保温时间为0.5～1 min即可使材料的伸长率大幅提高；在退火过程中，材料经亚动态再结晶、静态再结晶和长大3个阶段，其中亚动态再结晶阶段时间较短，约0.5～1 min，此阶段对材料力学性能的变化起主要影响。

超声挤压强化对TC6钛合金疲劳寿命的影响

回丽1，2，杨林青1，2，许良1，2，王磊1，2，周松1，2，刘鹏1，2

2016, 41(9): 99-102. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.021

摘要 ( 116 )

PDF (814KB) ( 316 )

运用X射线应力测试仪、硬度仪、金相显微镜、扫描电镜（SEM）对超声挤压TC6钛合金疲劳试样的残余应力、硬度及显微结构进行了测量分析，探讨超声挤压工艺对TC6钛合金疲劳性能的影响。结果表明：经超声挤压后，TC6钛合金疲劳性能并没有显著提升，与精加工试样对比发现，在750、850和950 MPa应力下的疲劳寿命分别下降了42.78%、20.06%和88.91%。经观察其内部存在放射状疲劳源，且疲劳源处存在相对大面积、多区域的暗色斑点，最终导致疲劳寿命降低。

压下率对热轧不锈钢复合板组织与性能的影响

王泽鹏1，张红梅1，付魁军2，蒋健博2，刘芳芳2，王佳骥2，及玉梅2

2016, 41(9): 103-106. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.022

摘要 ( 114 )

PDF (818KB) ( 381 )

研究了总压下率对热轧Q235B/304L不锈钢复合板组织性能的影响。结果表明：热轧不锈钢复合板界面平整，碳钢侧组织为铁素体和珠光体，且随压下率的增加，珠光体体积分数增加；碳钢侧存在一定宽度的脱碳层；C元素的扩散层即复合层为白色带状区域，且宽度随压下率增大而减小；沿扩散层分布有Si、Mn的氧化物，氧化物的分布密度随压下率增大而减小。不锈钢复合板的剪切强度均远大于国家规定的210 MPa，且随压下率增加，剪切强度增加。

激光功率对Ni基WC熔覆层组织和性能的影响

李震1，孙荣禄1,2

2016, 41(9): 107-110. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.023

摘要 ( 89 )

PDF (820KB) ( 99 )

采用半导体激光器，使用预置粉末的方式在Q235钢表面制备了Ni基WC复合涂层。使用扫描电镜、金相显微镜、显微硬度仪等分析了激光功率对熔覆层的宏观形貌、显微组织和性能的影响。结果表明：随着激光功率的提高，熔覆层的宽度、堆积高度和基底熔深均增大；熔覆过程中WC颗粒与Ni基合金之间发生了原子间的扩散，形成了冶金结合，生成了大量的富W、富Cr的碳化物硬质相，使涂层的硬度得到了很大的提高；随着功率的增大熔覆层的组织变的更加细小致密，形成大量的呈集群生长的树枝晶；熔覆层的显微硬度是基体的3~5倍。

热处理对Cu-Cr-Zr-Ni-Si-B合金组织与性能的影响

周清泉，帅歌旺，刘建彬

2016, 41(9): 111-114. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.024

摘要 ( 119 )

PDF (818KB) ( 72 )

向Cu-Cr-Zr合金中添加Ni、Si、B元素制备Cu-Cr-Zr-Ni-Si-B合金，研究热处理对Cu-0.6Cr-0.15Zr-2.8Ni-0.7Si-0.06B合金显微组织、电导率和硬度的影响。结果表明：合金铸态组织为粗大的柱状晶，基体内部弥散分布着大量粗大过剩相；固溶处理后，过剩相基本溶解，晶粒明显长大；时效析出颗粒主要有Ni2Si、CrSi2、Cr3B4等化合物。随固溶温度的升高，合金硬度及电导率均快速下降，最低达到105.10 HV0.2、18.77%IACS。时效处理后，合金电导率、硬度都有大幅提升。经960 ℃×2 h固溶＋550 ℃×1 h时效后，硬度达到256.32 HV0.2，导电率达到39.7%IACS，软化温度达到575 ℃。

工艺参数对钻杆接头Fe90等离子堆焊层组织及性能的影响

刘金生，马跃进，杨杰，赵建国，李建昌，张旭，郝建军

2016, 41(9): 115-118. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.025

摘要 ( 82 )

PDF (814KB) ( 70 )

为了改善钻杆接头的耐磨性，延长其使用寿命，采用等离子堆焊技术在Q235普碳钢表面制备了Fe90合金堆焊层，利用扫描电镜、X射线衍射仪、硬度测试仪对堆焊层的组织结构、元素构成、硬度进行测试分析，通过多因素正交试验和相关分析探究堆焊电流、合金粉末输送速度、送粉气体流量对堆焊层组织及性能的影响。结果表明：当堆焊电流为180 A，输粉速率30 g/min，输粉气流量2.5 L/min时，堆焊层组织及性能较为理想，硬度达到59.4 HRC，耐磨性得到了较大幅度的提升。

预热方式对3Cr13不锈钢氮碳氧复合渗层厚度及性能的影响

成瑜，丁浩，朱世根

2016, 41(9): 119-121. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.026

摘要 ( 95 )

PDF (820KB) ( 131 )

经淬火、回火处理后，对3Cr13不锈钢进行氮碳氧复合渗可提高其硬度和耐蚀性，研究了不同预热方式对该钢复合渗层硬度和耐蚀性的影响。结果表明：不预热直接进行氮碳氧复合处理后，3Cr13不锈钢渗层薄，且不均匀；经400 ℃空气炉中预热及氧化盐浴中预热后，渗层厚度较厚，且均匀。3Cr13不锈钢经复合处理后表层硬度大幅提高，400 ℃空气炉中及氧化盐浴中预热试样表层（距表面距离≤45 μm）硬度比不预热试样硬度高100～150 HV0.1。3Cr13不锈钢复合渗层耐蚀性由高到低为：400 ℃空气炉中预热、400 ℃氧化盐浴中预热、不预热。

热处理对含缺陷X60高频电阻焊钢管组织及焊缝冲击性能的影响

赵金兰，刘迎来，王长安，聂向晖，王高峰，杨凤兰

2016, 41(9): 122-127. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.027

摘要 ( 105 )

PDF (821KB) ( 106 )

采用显微分析、扫描电镜分析及能谱分析研究了含灰斑高频电阻焊X60钢管热处理前后的组织及焊缝冲击性能。结果表明：经920 ℃加热保温30 min空冷后，灰斑中大块夹杂物分化或分解逐渐脱溶析出，弥散分布于基体中，灰斑和带状组织得以减轻；同时冲击断口形貌由解离转为韧窝形貌，焊缝冲击性能明显提高。

新型含碳化物马氏体球墨铸铁的热处理工艺

黄曼曼1，琚子来1，姜利坤2, 郭建斌3

2016, 41(9): 128-130. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.028

摘要 ( 124 )

PDF (813KB) ( 126 )

设计了一种新型含碳化物马氏体球墨铸铁材料，并对该材料进行了不同奥氏体化温度的热处理。结果表明：经不同温度奥氏体化后，新型铸铁的组织均为细针状马氏体+孤立分布的硼-铬碳化物+球状石墨组织。奥氏体化温度在820～890 ℃范围变化时，随奥氏体化温度的升高，该铸铁的硬度增大，冲击韧度减小；奥氏体化温度高于890 ℃时，硬度和冲击韧度均减小。奥氏体化温度为890 ℃时，试验铸铁硬度和冲击性能达到良好的匹配。

冷却速度对E690海洋平台用钢组织与性能的影响

冯小明1，罗迪强2，孙乐飞1，赵青松2，吴春红2，赖朝彬2

2016, 41(9): 131-133. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.029

摘要 ( 128 )

PDF (819KB) ( 90 )

采用热膨胀法在Gleeble-3800热模拟机上测定了E690海洋平台用钢的相变临界点。同时测定了过冷奥氏体在不同冷却速度下连续转变时的膨胀曲线，绘制了其静态CCT曲线。结合金相-显微硬度法，分析了不同冷却速度对E690海洋平台用钢组织性能的影响。结果表明：冷却速度为0.05到0.5 ℃/s时，冷却转变的产物为粒状贝氏体；当冷速增加，达到0.1~3 ℃/s后，板条状贝氏体明显增多；冷却速度超过5 ℃/s后，冷却产物为板条贝氏体和板条马氏体。

Q550C特厚钢板的热处理工艺

杨阳1，唐郑磊1，2，丁健1，李忠波1，许少普1，高照海1

2016, 41(9): 134-137. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.030

摘要 ( 80 )

PDF (819KB) ( 123 )

通过JMatPro软件模拟CCT曲线及回火温度与屈服强度、抗拉强度关系，并通过工艺验证试验，确定轧制220 mm厚Q550C钢板的热处理工艺为930 ℃预淬火+905 ℃水淬+600 ℃回火，空冷，可使钢板整个截面获得晶粒细小、均匀的贝氏体组织。经过该工艺试生产的钢板具有晶粒细小、均匀的贝氏体组织和良好的综合力学性能。

5182铝合金汽车板的高温快速退火

胡传彬，黄程毅，任月路，赖仕祯

2016, 41(9): 138-140. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.031

摘要 ( 134 )

PDF (820KB) ( 376 )

通过模拟气垫式退火炉的高温快速退火工艺，研究了退火温度、保温时间对5182铝合金冷轧板力学性能、显微组织和拉胀成形性的影响。结果表明，高温快速退火可使5182冷轧板瞬时完成初次再结晶，得到平均尺寸11~13 μm的细小晶粒，较高的退火温度可缩短完成再结晶所需的时间，为控制晶粒发生异常长大，退火温度不宜超过480 ℃，保温时间不宜超过3 min，退火板伸长率可达26.5%，杯突值达9.5 mm。

固溶温度对电子束熔丝成形TC17合金组织与力学性能影响

杨洋1，锁红波1，陈哲源1，王磊2

2016, 41(9): 141-144. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.032

摘要 ( 400 )

PDF (821KB) ( 333 )

研究了固溶温度对电子束熔丝成形TC17钛合金组织及力学性能的影响。结果表明：电子束熔丝成形TC17钛合金为柱状晶组织，柱状晶沿堆积高度方向生长，在柱状晶内部为细小的（α+β）板条构成的网篮状组织。随固溶温度升高，（α+β）→β转变更加充分，初生α相含量减少，初生α相含量和形态对材料的塑性有较大影响，因此塑性降低，强度上升。

退火工艺对ECAP工业纯钛显微硬度的影响

王海1，赵西成2

2016, 41(9): 145-147. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.033

摘要 ( 131 )

PDF (819KB) ( 344 )

对TA2工业纯钛进行2道次等径弯曲通道变形(ECAP)，对变形后试样进行不同温度及不同保温时间的退火，并分别测量了显微硬度，并分析了400 ℃退火1、2、4、8 h试样横截面的显微硬度分布。结果表明：经过ECAP变形后，材料硬度增加显著；退火后，随着退火温度的升高，硬度逐渐降低；保温时间越长，硬度缓慢降低；600 ℃退火8 h后试样的硬度为1592 MPa，与初始工业纯钛硬度基本相同。另外，随着保温时间的增加，试样横截面硬度分布趋于均匀。

新型Cr-Mo-Ni-Mn-Si合金钢的等温淬火

黄泽亭，和云红

2016, 41(9): 148-152. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.034

摘要 ( 90 )

PDF (819KB) ( 338 )

对美国研制的Cr-Mo-Ni-Mn-Si低合金耐磨钢进行了合理化成分改进，获得一种新型Cr-Mo-Ni-Mn-Si合金钢，对该合金钢进行了不同工艺的热处理，并测定了其力学性能。结果表明：新型Cr-Mo-Ni-Mn-Si合金钢等温淬火后可得到下贝氏体组织，在300 ℃盐浴等温淬火120 min后，下贝氏体组织均匀、细小，抗拉强度高达1230 MPa，冲击韧度可达30 J/cm2以上，耐磨性最佳。

H13和H11钢在A356铝合金热液中的静态浸蚀

曹韩学1,2，姜浩2，唐浩兴2，贾从波2

2016, 41(9): 153-156. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.035

摘要 ( 94 )

PDF (825KB) ( 59 )

研究了H13钢和H11钢在680 ℃热铝合金液中浸蚀1、3和5 h的腐蚀过程。结果表明：随浸蚀时间延长，两种钢均从局部腐蚀扩展为全面腐蚀，且钢材质量损失逐渐增大，但H13钢受浸蚀影响更大，当浸蚀5 h时，H13钢损失17.58 g，而H11钢仅损失2.68 g。两种材料的腐蚀均开始于α铁素体的位置，5 h后与铝合金界面均出现复合层过渡区，H13钢表面形成3重复合层形貌，且过渡区平均厚度为100 μm，H11钢表面形成两重复合层形貌，且过渡区平均厚度为210 μm。

LabVIEW在球罐热处理热工计算中的应用

李亭亭1，马松龄1，鲁忠宝2

2016, 41(9): 157-161. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.036

摘要 ( 90 )

PDF (813KB) ( 159 )

依据热平衡计算基本公式，以LabVIEW软件为平台，使用图形化编程语言（G语言）开发了大型球罐热工计算仿真软件。该软件充分考虑了球罐的不同尺寸、材料，能够计算针对不同大型球罐进行热处理过程所需要的总热量及燃油量，解决了球罐热处理热工计算复杂、计算量大、过度依赖个人经验等难题。该软件已用于球罐热处理热工计算实践中，其计算过程快速可靠，设计结果可为燃烧器项目招标提供有力帮助。

热电厂用20G珠光体钢的球化机理及寿命预测

赵秋洪1，姜斌1，王佳美2

2016, 41(9): 161-167. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.037

摘要 ( 111 )

PDF (816KB) ( 106 )

针对广泛应用于压力容器管线、蒸汽管道等常用的20G钢，采用高温加速时效方法模拟了其高温长时间使用条件下的微观组织和硬度变化。结果表明：20G钢在高温加速时效过程中主要发生珠光体球化和碳化物聚集于晶界处，随着时间的增加珠光体球化速率逐渐变慢；建立了20G钢在加速时效过程中晶粒尺寸变化公式。基于硬度测量和微观组织分析，通过将硬度值与Larson-Miller参数结合预测了材料使用寿命。

加热炉氧化烧损研究及改进措施

杨丽琴，丁美良

2016, 41(9): 168-170. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.038

摘要 ( 84 )

PDF (813KB) ( 138 )

氧化烧损是热连轧机组加热炉工艺过程中影响成材率的重要因素，研究了钢坯加热过程中钢种、加热温度、加热时间、炉内气氛对氧化烧损率的影响，并提出相应的改进措施。结果表明：钢中的碳可有效抑制钢坯被氧化；氧化烧损率随着加热温度的升高和加热时间的延长而增加；炉内气氛的氧化性越强，氧化烧损率越大。通过优化加热时间和加热温度、减少冷热坯混装、合理控制炉内气氛以及加强加热炉设备密封性等措施，可有效降低加热炉的氧化烧损量。

两种三维晶粒长大理论模型的比较

王耀华1，王浩2，刘国权2,3

2016, 41(9): 171-173. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.039

摘要 ( 159 )

PDF (834KB) ( 194 )

对两种具有代表性的晶粒长大速率模型，三维von Neumann方程和三维Hillert方程进行了比较研究，分析了两理论模型之间的异同及内在联系。结果表明：二者分别是基于晶界的积分平均曲率和平均平均曲率的曲率驱动长大速率模型；结合三维晶粒的拓扑-尺寸抛物线统计关系，三维von Neumann方程可以转化为Hillert方程；两种速率理论模型分别从个体角度和分组统计平均角度阐述了三维晶粒长大动力学。

冷轧板起皮成因及影响因素分析

田亚强，李然，宋进英，张荣华，郑小平，陈连生

2016, 41(9): 174-178. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.040

摘要 ( 133 )

PDF (819KB) ( 359 )

利用场发射扫描电镜、能谱仪和金相显微镜等检测手段，对冷轧板起皮缺陷成因和影响因素进行了分析。结果表明：引起起皮的主要原因为夹杂物、氧化通道、气泡及氧化铁皮压入。夹杂物主要是耐火材料和保护渣卷。氧化通道主要由于铸坯表面微小裂纹被氧化所致。气泡在轧制过程中受轧制力的作用沿轧向延伸最终由钢板表面逸出。大部分氧化铁皮压入缺陷多是由于之前的热轧缺陷遗传至冷轧所致。

鼓风机轴断裂失效分析

王若民，陈国宏，施鹏，缪春辉

2016, 41(9): 179-181. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.041

摘要 ( 103 )

PDF (853KB) ( 155 )

针对某火力发电机组进口鼓风机主轴断裂问题，采用宏观断口分析、化学成分分析、金相分析、能谱分析、力学性能和显微硬度检测等手段对其断裂原因进行了分析。结果表明：轴断裂的主要原因是由于异常的二次淬火导致轴颈基体表面形成硬而脆的粗大淬火马氏体和软化的块状铁素体等不良组织，降低了轴颈处的抗疲劳性能，运行过程中在高周交变应力作用下发生疲劳断裂。

Cr12模具断裂失效分析

贺凯林

2016, 41(9): 182-184. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.042

摘要 ( 130 )

PDF (823KB) ( 116 )

Cr12钢模具发生脆性断裂，断裂面呈木纹状断口。采用直读光谱仪、显微硬度计、金相显微镜、SEM、冲击试验等方法分析零件的断裂原因。结果表明，材料中的带状组织和大块分布的碳化物严重降低了材料的韧性，以及线切割后残留的未回火马氏体，最终导致零件断裂。

CTF-2000通过式回火炉温度场设计与优化

束东方

2016, 41(9): 185-187. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.043

摘要 ( 88 )

PDF (828KB) ( 111 )

对CTF-2000通过式回火炉的加热参数、循环风量进行了优化设计。结果表明：设计过程中，尽量减小炉膛内料盘以外不必要的多余通道面积，及尽量放大风量的储备系数，可使回火炉满足（150±7.5）℃均温51 min的客户要求。

符合AMS2750E规范的特殊合金热处理用电阻炉的优化改进

徐飞1，杨振铭2，李胜华1，邵慧昌1,2

2016, 41(9): 188-194. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.044

摘要 ( 98 )

PDF (842KB) ( 350 )

以某热处理厂电阻炉的实际使用情况为例，介绍了目前国内特殊合金热处理用电阻炉在进行高温测量时出现的热工性能缺陷等问题。通过对设定温度450、620和780 ℃的标定，分析了原电阻炉炉温均匀性和系统控温精度不达标的原因，有针对性地对原电阻炉进行了优化改进，并加以测试验证，使其TUS及SAT最终符合AMS 2750E二级炉要求。

AQ110聚合物淬火介质冷却特性及其应用

张春雷1，李宗科2，邵红红2，祁永东2，朱姿虹2，祁昌洋2

2016, 41(9): 195-199. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.09.045

摘要 ( 92 )

PDF (825KB) ( 365 )

采用KR-SQTAⅡ型淬火介质冷却特性测试仪，系统测定AQ110聚合物淬火介质在不同浓度与温度下的冷却曲线，并根据冷却特性值来表征不同浓度与温度的冷却特性。结果表明：当淬火介质温度为70~95 ℃时，浓度对高温冷速没有显著影响，但温度升高可以使其蒸汽膜破裂温度从650 ℃降低到400 ℃；淬火介质浓度在5%~20%之间升高时，淬火介质温度升高降低高温冷速，且降低蒸汽膜破裂温度；综合分析合适的淬火介质浓度为10%，温度为90 ℃。KSC72A钢丝经优化后的淬火介质淬火0.4 s后，可以获得均匀细小的索氏体组织。

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