金属热处理

任泉庄,黄峰，郭正洪

2016, 41(10): 1-5. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.001

摘要 ( 101 )

PDF (907KB) ( 160 )

利用盲孔法对分别经淬火－回火和淬火－配分处理后的Fe-0.38C-1.44Mn-1.52Si-0.61Cr试样进行了残余应力测量，结合试样的显微组织特征，研究了残余应力的分布规律。结果表明，两种试样内残余应力均介于热应力型和相变应力型之间，其沿试样厚度分布为W形。淬火－配分试样的残余应力低于淬火－回火试样，主要在于显微组织内存在高的残留奥氏体量和因配分被显著软化的马氏体基体。

10CrMnMoSi双相钢临界区淬火组织的电子结构参数及强度计算

王垚2，李春福1, 2,林元华1, 2, 3，王义文2，肖淇2

2016, 41(10): 6-11. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.002

摘要 ( 92 )

PDF (902KB) ( 93 )

基于固体及分子经验电子理论（EET），计算了10CrMnMoSi钢双相钢经临界区淬火后的组织特征相的电子结构参数，包括特征相最强键共价键上的共价电子数的统计值nA’，相界面间电子密度差Δρ和满足界面连续的原子状态组数σ。结合双相钢的强化方式，进一步提出了双相钢强度的计算模型及方法。计算结果表明，790 ℃淬火后，10CrMnMoSi钢抗拉强度的计算值为657.1101 MPa，屈服强度为386.5286 MPa，与试验数据的误差分别为9.74%、5.90% ，计算结果与试验结果的吻合度高。

A286 合金的热变形行为

廖舒纶，胡显军，麻晗，鲍丙辉

2016, 41(10): 11-14. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.003

摘要 ( 92 )

PDF (842KB) ( 67 )

采用热压缩试验对A286合金变形温度为950-1150 ℃，应变速率为0.1-10 s-1的流变应力、组织进行了研究。结果表明，随温度和应变速率的增加，再结晶分数增加。采用双曲正弦函数描述了峰值应力与Zener-hollomon 参数的关系，测试范围内，峰值应力条件下的再结晶激活能为464 kJ/mol，峰值应力方程为,峰值应力计算值和试验值吻合较好。

Nb元素对低碳Stellite合金激光熔覆层显微组织和磨损性能的影响

任方成1，2，姚建华1，2，刘蓉3，陈新超4，毛伟4

2016, 41(10): 15-20. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.004

摘要 ( 215 )

PDF (831KB) ( 85 )

使用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射分析仪和高温摩擦磨损试验机研究了Nb元素对低碳Stellite合金激光熔覆层显微组织、元素分布、相组成及常温和高温磨损性能的影响。结果表明，添加Nb元素使熔覆层相组织细化，稍高的含碳量与Nb元素的共同作用使其比原合金强化相的体积分数增加了近1倍。熔覆层显微组织主要相由γ-Co以及强化相Co3Mo、NbC组成。在常温磨损试验中，含Nb熔覆层磨损机理以粘着磨损为主。在400℃的高温磨损下，由于碳化物硬质相NbC的作用，含Nb元素的熔覆层比原熔覆层高温耐磨性提高了1倍。熔覆层的高温磨损形式主要以氧化磨损、粘着磨损为主。

合金元素Ti及热处理工艺对0Cr18Ni10Ti钢组织及性能的影响

吴林1,2，邢长军2，姚春发2，孙国强2，宁小智2，胡秋利2，闫元3

2016, 41(10): 21-24. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.005

摘要 ( 113 )

PDF (826KB) ( 108 )

研究了不同Ti含量及热处理工艺对0Cr18Ni10Ti钢组织及力学性能的影响规律。结果表明，合金元素Ti可以有效细化晶粒尺寸，在1080℃保温开始出现混晶，且随着固溶温度升高，保温时间延长，晶粒发生异常长大。综合考虑，试验钢Ti含量应控制在0.4%，固溶温度不高于1050℃。

ZrCuNiAl块体非晶合金的低温压缩变形行为

孙亚娟,翟延慧

2016, 41(10): 25-28. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.006

摘要 ( 72 )

PDF (826KB) ( 89 )

采用Instron 5500万能试验机对Zr55.7Cu23Ni9Al12.3块体非晶合金进行了应变速率为4×10-4 s-1、环境温度为143 K的低温压缩试验，研究了其低温压缩变形行为。结果表明，当测试环境温度从298 K（室温）降低到143 K时，该合金的强度和塑性均呈增加的趋势，且未出现传统晶态材料的冷脆性现象。分析表明，其屈服强度的增加源于低温下剪切带的形核需要更高的载荷，而低温下断口侧面高密度剪切带的形成导致了其塑性的增加。

Mg-Zn-Mn合金的铸态组织及耐腐蚀性

冯宇飞，宋义全，安玥

2016, 41(10): 29-33. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.007

摘要 ( 70 )

PDF (843KB) ( 73 )

采用熔融浇注法自行制备了Mg-1.5Zn-xMn(x=0.5、1.0、2.0)合金，通过浸泡腐蚀实验及电化学测试等方法，研究了其在Hank’s模拟体液中的腐蚀规律。结果表明：Mg-1.5Zn-xMn合金的铸态显微组织是由Mg-Zn相、α-Mn相和粒状α-Mg析出相组成；随着锰含量的增大，α-Mn相逐渐增多，合金的腐蚀面积及速率逐渐增大；随着锰含量的减少，合金容抗弧半径越大，自腐蚀电位越高，腐蚀电流密度越小。说明合金中锰含量越少，其耐腐蚀性能越好。

SEM原位观察3104铝合金板材的断裂行为

张军利1,2，鲁法云1,2，王昭1,2，赵凤1,2

2016, 41(10): 34-37. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.008

摘要 ( 88 )

PDF (825KB) ( 307 )

利用原位拉伸扫描电镜，观察并研究了3104铝合金冷轧板动态拉伸过程中裂纹萌生和裂纹扩展情况，讨论了裂纹萌生和扩展与板材微观组织之间的关系。结果表明：在拉伸过程中，裂纹起源于滑移带处，并沿滑移带扩展。裂纹扩展路径受拉伸应力状态以及板材内部晶粒和粗大第二相分布的影响。原位拉伸断裂模式为韧窝断裂和剪切断裂复合断裂模式，断口形貌受裂纹扩展应力状态的影响。

机械锻件的等温变形与组织性能

田卫军1.2，李郁2

2016, 41(10): 38-42. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.009

摘要 ( 86 )

PDF (831KB) ( 46 )

在β单相区对机械锻件进行了等温锻造和热处理，研究了等温锻造温度、变形程度和热处理工艺对机械锻件显微组织和力学性能的影响，并探讨了工艺参数的作用机理。结果表明，随着等温锻造温度的提高，初生α相的宽度有所增加，次生α相宽度有所减小，而β转变组织的含量有较大幅度降低；随着变形程度的增加，机械锻件的原始β晶粒大小、晶界α相宽度、粗片状α相宽度和面积分数逐渐增加，而晶内细片状α相宽度逐渐减小；940 ℃/1 h水冷+550 ℃/5 h空冷的试样中粗片状α相宽度、β转变组织中二次α相宽度最小，而β转变组织面积分数最大；等温锻造温度为995 ℃、变形程度为75%、940 ℃/1h水冷+550 ℃/5h空冷热处理的机械锻件可以取得较好的强度与塑性结合。

加热温度和模具温度对B1500HS硼钢组织性能的影响

王铖，李辉平，贺连芳，张春芝

2016, 41(10): 43-48. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.010

摘要 ( 92 )

PDF (826KB) ( 57 )

通过显微硬度测试、单向拉伸试验、显微组织和断口形貌观察，研究了加热温度（870、900、930、960℃ ）和模具温度（100、200、300、400 ℃）对热冲压用超高强度硼钢B1500HS微观组织和力学性能的影响。结果表明：900 ℃及以上加热温度试样发生完全奥氏体转变，但对于板材的力学性能影响不明显；模具温度对于热冲压零件微观组织、力学性能等方面的影响较大，模具温度升高到300 ℃时，试样在此温度下发生奥氏体的反稳定化，导致强硬度明显升高；通过控制模具各位置的温度，可以获得具有较大力学性能梯度的热冲压零件，改善热冲压零件的综合力学性能。

轧制变形量对Mg-12Li-3AlSi合金组织和性能的影响

赵子龙1，王艳丽2，陈飞1，高强1，梁伟1

2016, 41(10): 49-52. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.011

摘要 ( 91 )

PDF (830KB) ( 70 )

研究不同轧制变形量对Mg-12Li-3AlSi合金板材组织和性能的影响规律。结果表明，随着轧制变形量的增加，合金的抗拉强度明显增加，伸长率先增后减，总轧制变形量控制在85%~90%之间可获得综合力学性能优良的合金。

变形速率对Ti-IF钢和Ti+Ce-IF钢流变应力和显微组织的影响

刘香军，杨吉春，杨昌桥，张文怀，何耀宇，李堃

2016, 41(10): 53-56. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.012

摘要 ( 75 )

PDF (838KB) ( 57 )

过Gleeble-1500D型热模拟试验机，测定了Ti-IF钢和Ti+Ce-IF钢在变形温度为790、950 ℃，变形速率为0.1、1、5 和10 s-1时的应力-应变曲线；并使用金相显微镜对空冷后的变形组织进行观察。结果表明：Ce不改变变形速率对IF钢流变应力和显微组织的影响规律；Ti-IF钢和Ti+Ce-IF钢在790 ℃和950 ℃变形时，流变应力均随变形速率的增大而增大，Ti+Ce-IF钢的流变应力值比Ti+Ce-IF钢高；变形速率越高，晶粒变得越粗大；低温变形时，晶粒中伴有纤维状组织，呈现出轧制态晶粒特征；在790 ℃、0.1 s-1变形时，Ti-IF钢和Ti+Ce-IF钢均易于获得均匀的晶粒组织，有助于提高综合力学性能的稳定性。

Alx-(Cr-Fe)100-x系激光烧结合金的组织及性能

李刚1，张井波1，张明1，刘云婷1，安亚君2

2016, 41(10): 57-61. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.013

摘要 ( 92 )

PDF (840KB) ( 53 )

对掺杂不同原子分数(80%、85%、90%、95%)的铝粉和高碳铬铁粉末混合压坯进行激光诱导自蔓延烧结，利用金相显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)及硬度计、磨粒磨损机、电化学腐蚀仪等试验仪器，分析烧结合金的显微组织、物相结构及力学性能。结果表明：烧结合金物相主要为α-Al 、Al2Fe、AlFe、Fe2AlCr、Al2O3及富Al相，随着Al含量增多，富Al相Al13Fe4、Al13Cr2逐渐消失，产物相多转化为固溶体α-Al相；在Al含量为80%时，烧结合金孔隙率(1.7%)最小，烧结密度(3.35 g/cm3)最大，硬度(817.5 HV0.2)最高，烧结合金的磨损率(0.08 mg/mm2)最低；合金耐蚀性能在Al含量为90%时最好，钝化电流(110.3 μA/cm2)最小。

超温服役T91钢的显微组织与力学性能

杜宝帅1,2，王金海3，刘睿4，张忠文1.2，李新梅1，邓化凌1,2

2016, 41(10): 62-65. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.014

摘要 ( 96 )

PDF (829KB) ( 48 )

采用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析仪、显微硬度计和万能材料试验机对长时超温服役的火力发电厂锅炉再热器用T91钢管进行了微观组织表征和力学性能测试。结果表明，长时超温服役条件下，T91钢由于亚晶粗化而导致原马氏体板条演变为块状铁素体，此外组织中还发现了蠕变空洞的存在。T91钢中M23C6析出相尺寸明显增加，呈现颗粒状形貌。超温的T91钢管向火侧显微硬度明显降低，硬度值从管壁内侧向管壁外侧逐渐减小。背火侧硬度分布较为均匀，未见明显降低。长时超温服役的T91钢由于显微组织的劣化而使得其抗拉强度明显降低。T91钢在运行过程中需严格监控服役温度，防止发生部件材料超温。

建筑复合钢板焊接接头的显微组织与性能

张宇本，赵承燕

2016, 41(10): 66-70. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.015

摘要 ( 70 )

PDF (826KB) ( 47 )

采用钨极氩弧焊(GTAW)打底+手工电弧焊(SMAW)相结合的复合焊接方法对2205双相钢和Q345碳钢复合板进行了焊接处理，研究了E2209、E309和E309Mo焊材对焊接接头组织与性能的影响规律，并分析了其作用机理。结果表明：3种不同焊缝区中铁素体的含量与CrEQ/NiEQ比值成正比关系，即铁素体含量越高，则CrEQ/NiEQ比值越大；E2209焊缝中的热影响区组织相对E309焊缝和E309Mo焊缝中更为粗大，但是碳迁移程度相对E309焊缝和E309Mo焊缝更小；合金元素在熔合区存在浓度梯度，但是并没有产生元素偏析现象，由此可见，3种焊材所采用的焊接工艺是适宜的。极化曲线测试结果表明3种焊材的焊缝耐腐蚀性能从高至低依次为：E2209焊缝>E309Mo焊缝>E309焊缝；3种焊材的焊缝区的抗晶间腐蚀性能都较好，其中E2209焊接接头的晶间腐蚀速率与2205母材最为接近。

超音速等离子喷涂纳米结构Al2O3-13%TiO2涂层的形成机理

李长青，叶雄林，邓智昌

2016, 41(10): 71-74. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.016

摘要 ( 97 )

PDF (833KB) ( 84 )

采用超音速等离子喷涂方法制备了含纳米结构的Al2O3-13%TiO2涂层。对涂层的相变过程和显微结构的形成进行了分析。结果表明，涂层主要由完全熔融和不完全熔融两部分组成，不完全熔融的喂料中部分α-Al2O3未发生相变。涂层形成过程中晶粒熔融长大到100nm以上。Al2O3和TiO2之间存在Al2TiO5共晶组织和界面间原子尺度键合结构。

陶瓷膜对牙轮钻头滑动轴承摩擦磨损性能的影响

肖晓华1，陈松2，国听2，黄本生3，邓龙3，姚瑶3，杨珺3，张惠3

2016, 41(10): 75-80. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.017

摘要 ( 106 )

PDF (829KB) ( 69 )

采用化学气相沉积（CVD）和物理气相沉积（PVD）工艺，分别选用高铝钛及TiC+ Ti(C, N) +TiN复合的金属陶瓷在滑动轴承表面制备金属陶瓷膜层。采用金相显微镜（OM）、体视显微镜和显微硬度计对不同金属陶瓷膜的表面形貌、组织结构及厚度进行测量和观察，并在MMW-1型万能摩擦磨损试验机对涂层材料进行摩擦磨损试验，通过测量磨损量与摩擦因数随时间的变化规律，观察摩擦副表面磨损形貌，分析了不同陶瓷膜层的耐磨性和摩擦磨损机理。结果表明，涂镀复合陶瓷膜（TiC/Ti(C, N)/TiN）的销试件硬度高、磨损极其轻微、表面质地均匀且光滑，复合陶瓷膜（淬火）更适用于牙轮钻头滑动轴承表面涂层材料。

铝合金液浸蚀对H13钢焊合表面的影响

曹韩学1,2，刘溪1，吴雪岩1，姜浩1

2016, 41(10): 80-83. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.018

摘要 ( 72 )

PDF (835KB) ( 43 )

将H13钢在680 ℃热铝合金液中浸蚀1、3和5 h后，对其形成的焊合表面的形貌、厚度和成分进行研究。结果表明，随着浸蚀时间的延长，表面从局部腐蚀扩展为全面腐蚀，表面过渡层平均厚度逐渐增加，5 h后厚度达到106 μm。随着与钢基体的距离增大，焊合表面Fe含量逐渐减少，Al含量逐渐增加，Fe、Al原子相互扩散生成金属间化合物层。

T8钢的脉冲爆炸-等离子体处理表面改性

张林伟1，张旭2，余玖明1，邹晋1，陆德平1，陆磊1

2016, 41(10): 84-89. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.019

摘要 ( 83 )

PDF (831KB) ( 54 )

采用脉冲爆炸-等离子体（PDP）技术对T8钢进行不同距离的表面改性处理。采用SEM、XRD分析了PDP处理前后T8钢的表层组织和相结构，利用显微维氏硬度计、摩擦磨损试验机和电化学工作站研究了PDP处理前后T8钢的显微硬度、耐磨损性能和耐腐蚀性能。结果表明，当处理距离为100 mm时， T8钢表面形貌基本未发生变化。当处理距离减少到50 mm和30 mm时，T8钢表面发生了重熔导致的光滑化现象，同时出现大量火山状熔坑，熔坑的出现是由PDP的能量和材料本身的不均匀性造成的。PDP处理使T8钢表面发生由马氏体α′-Fe向奥氏体γ-Fe的转变，并发生渗氮现象形成Fe3N。T8钢改性层厚度随着处理距离的减小而增加，当处理距离小于50mm时，改性层厚度变化不大，约为68μm。PDP处理后T8钢显微硬度、耐磨损性能和耐腐蚀性能都有一定程度的提高，显微硬度最高约为基体的2倍，耐磨损性能最高为基体的2.6倍。

磁控溅射沉积W-Ti薄膜的结构与性能

孙国琪，孙勇，郭中正，段永华

2016, 41(10): 90-94. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.020

摘要 ( 85 )

PDF (827KB) ( 55 )

采用复合靶磁控共溅射方法在p型(100)单晶硅衬底上制备了不同Ti含量的W-Ti薄膜，并与纯W和纯Ti薄膜作对比。采用XRD、SEM、AFM、显微硬度计和四探针电阻仪对薄膜的结构、成分及性能进行分析表征。结果表明，W-Ti薄膜呈细晶粒多晶结构，Ti含量较低时，W-Ti薄膜呈体心立方相结构，存在W基W(Ti)固溶体。Ti含量较高时，还出现hcp富Ti相。W-Ti薄膜的显微硬度随Ti含量的增加先增后减，而电阻率则随Ti含量的增加而增大。W-Ti薄膜显微硬度均高于纯Ti薄膜，电阻率则高于纯W而低于纯Ti薄膜。

X120管线钢中第二相回溶及其对奥氏体晶粒长大的影响

郁春锋1，李敬2，褚祥治2，杨跃辉2，苑少强2

2016, 41(10): 95-98. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.021

摘要 ( 76 )

PDF (832KB) ( 46 )

采用电解、萃取复型、透射电镜以及能谱分析等方法研究了不同温度等温过程中X120管线钢中第二相粒子的回溶规律，并测定了相应条件下的奥氏体晶粒尺寸。结果表明：在锻态组织中存在两种类型的碳氮化物。一类是在凝固过程中形成的粗大富Ti颗粒；另一类是在变形过程中形变诱导析出产生的富Nb第二相粒子，其尺寸更加细小，此类粒子经1000 ℃保温60 min后消失。1000~1220 ℃保温过程中含Nb和Mo的碳氮化物发生回溶，导致奥氏体晶粒快速长大，但此时未回溶的碳氮化Nb、Ti粒子仍阻碍晶界的迁移。当再加热温度达到1270 ℃并保温120 min后，只有极少量的含Nb的TiN颗粒能够保持稳定，故第二相粒子的钉扎作用明显减弱，使得奥氏体晶粒异常长大。

不同Cr、Ni含量下TP347H钢的热力学平衡相

王伟1，王志武2，李文胜1，田竞2，钟万里1，宋涛2，林介东1

2016, 41(10): 99-101. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.022

摘要 ( 67 )

PDF (831KB) ( 55 )

利用Thermo-Calc软件模拟计算了不同含量Cr、Ni的TP347H钢的平衡相组成。结果表明，原始TP347H钢随着温度升高，析出相M23C6、MX相和σ相的含量逐渐减少，700 ℃时析出相中主要为MX相和σ相。不同Cr、Ni含量TP347H钢中，随着Cr含量的升高，相图中主要生成相有向右移动的趋势，Cr是促进σ相析出的元素，Ni是抑制σ相析出的元素。

镁硅复合微合金化对高强高导铜铬锆合金时效过程的影响

侯东健1，武磊1，高大伟2，张琦2,孙宁3,孔见1

2016, 41(10): 102-107. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.023

摘要 ( 91 )

PDF (827KB) ( 63 )

采用中频感应熔炼炉制备了Cu-0.7Cr-0.15Zr和Cu-0.7Cr-0.15Zr-0.05Mg-0.02Si两种合金，研究了Mg、Si复合微合金化对Cu-Cr-Zr合金时效工艺参数、性能与析出动力学的影响。结果表明：Mg、Si复合微合金化提高了Cu-Cr-Zr合金的最佳时效温度，延长了保温时间，Cu-0.7Cr-0.15Zr合金的最佳时效工艺为410 ℃时效8h，Cu-0.7Cr-0.15Zr-0.05Mg-0.02Si合金的最佳时效工艺为430 ℃时效14 h。Mg、Si复合微合金化提高了Cu-Cr-Zr合金的强度与导电率，Cu-0.7Cr-0.15Zr合金最佳工艺条件下的强度为570 MPa、电导率为79.1%IACS；Cu-0.7Cr-0.15Zr-0.05Mg-0.02Si合金最佳时效工艺条件下的强度为595 MPa、电导率为80.4%IACS。Mg、Si复合微合金化改变了Cu-Cr-Zr合金Avrami相变动力学方程，减缓了时效析出过程。

含钨超级双相不锈钢连续冷却过程中的析出相

张志宏1, 2，宋红梅1，江来珠1，崔振山2

2016, 41(10): 108-111. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.024

摘要 ( 73 )

PDF (834KB) ( 52 )

利用Gleeble 3800热模拟试验机对含钨超级双相不锈钢进行了连续冷却试验，利用金相显微镜和扫描电镜电子背散射模式（SEM-BSE）分析了冷却速率对含钨超级双相不锈钢σ析出相的影响。结果表明：冷却速率越小，σ相的析出量越多；在相同冷却速率下，变形后钢中σ相的析出量比未变形情况有所增加；冷却速率超过5.0 ℃/s时可阻止含钨超级双相不锈钢析出σ相。

退火对含钒铁素体不锈钢碳氮化物形成规律的影响

陈萌，陈思悦，杨弋涛

2016, 41(10): 112-116. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.025

摘要 ( 94 )

PDF (825KB) ( 47 )

采用TEM及XRD技术对新型含钒铁素体不锈钢冷轧退火态下的碳氮化物进行了研究。结果显示，退火态下主要存在三类析出相：一类是z-phase相（包括不规则板状和短杆状），含有分布不均匀的V，是CrVN的复杂氮化物，另一类是颗粒状的M23C6，第三类是细小的MX。随着退火温度的升高，析出相逐渐发生回溶，其平均尺寸减小，Z-phase相中的V含量由边缘向中心呈递减趋势，相应地使抗拉强度提高，塑性下降。

晶粒度对塑料模具钢性能的影响

管爱琴

2016, 41(10): 117-122. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.026

摘要 ( 75 )

PDF (833KB) ( 87 )

采用光学轮廓仪、光学显微镜以及扫描电镜等研究了晶粒度对镜面塑料模具钢力学性能、抛光性能和腐蚀性能的影响。结果显示，晶粒度为6级时经成分优化后的XPM钢具有良好的强韧性配合，抗拉强度为1250 MPa，断面收缩率为24.5%，伸长率为20.2%，冲击吸收能量为24.8 J；XPM钢各晶粒度级别的Ra值均在5~6 nm之间；随着晶粒度级别的增大，腐蚀速率逐渐减小。

淬火温度对中锰Q&P钢组织性能的影响

吝章国1,2，唐荻1，江海涛1，段晓鸽1，吴彦欣3

2016, 41(10): 123-127. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.027

摘要 ( 99 )

PDF (834KB) ( 54 )

利用连续退火模拟试验机对两种含Nb中锰钢进行Q&P热处理实验，通过SEM、EBSD、拉伸试验及X射线衍射法研究了不同淬火温度对含Nb中锰Q&P钢组织性能的影响。结果表明：淬火温度通过影响初生马氏体量进而影响最终室温奥氏体含量，其中对5Mn钢的影响低于7Mn钢。当淬火温度为180 ℃时，5Mn-Nb钢获得的最大抗拉强度可达1041 MPa，伸长率为34.9%，强塑积可达36000MPa?%；7Mn-Nb钢在淬火温度为60 ℃的Q&P工艺处理下获得的最大抗拉强度可达1245MPa，伸长率为32.4%，强塑积可达40338MPa?%。

淬火对Mg5Al3Li2合金储氢性能的影响

黄显吞1，李柳杰2，谢政专2，劳铭2

2016, 41(10): 128-132. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.028

摘要 ( 72 )

PDF (827KB) ( 54 )

在氩气保护下，采用粉末烧结后液氮快速淬火处理并结合机械合金化工艺方法制备Mg5Al3Li2合金，对样品材料的组织、吸放氢动力学以及热性质进行了研究。结果表明，采用烧结后液氮快速淬火处理工艺虽然未能改善Mg5Al3Li2合金的氢化和脱氢动力学性能，使合金材料氢化物的脱氢温度以及脱氢激活能分别提高了15.1K和14.5 kJ/mol，但其氢化量随着温度的升高而增大。因此，下一步工作应优先考虑采用先球磨后烧结、SPS放电等离子烧结+球磨或高能球磨等另一制备工艺来提高Mg-Al-Li合金材料的储氢性能。

奥氏体不锈钢低温离子-气体复合硬化处理工艺

杨广义，王永雷，周梦飞，赵程

2016, 41(10): 133-136. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.029

摘要 ( 84 )

PDF (826KB) ( 80 )

采用离子轰击去除不锈钢表面的钝化膜，并活化试样的表面，然后再进行低温气体渗碳处理。经过反复几次循环处理后，实现AISI 316L奥氏体不锈钢表面低温硬化处理。利用显微硬度计测试表面硬度、硬度梯度；用光学显微镜观察硬化层横截面的显微组织。结果表明，在渗碳温度为440～590 ℃内，硬化层的表面硬度及厚度与渗碳温度和循环处理周期成正比。温度在440～510 ℃内，硬化层增厚相对比较缓慢；当渗碳温度超过510 ℃后，硬化层的厚度增速加快。在440～530 ℃之间，硬化层表面硬度基本保持不变，在530 ℃之后，硬化层的表面硬度继续增加。在3～7个循环处理周期内，硬化层厚度增长速度较快，在第7个循环处理周期后，硬化层厚度增长速度变慢。不降低耐蚀性能的奥氏体不锈钢低温渗碳硬化处理的临界温度为530 ℃。

淬火温度对20CrNi2Mo钢拉伸性能的影响

邹雄1,2，梁益龙1,2，龙绍檑1,2，雷磊1,2

2016, 41(10): 137-140. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.030

摘要 ( 73 )

PDF (870KB) ( 89 )

通过SEM、室温拉伸试验分析了20CrNi2Mo钢经900~1200℃淬火+200 ℃回火后的显微组织及力学性能。结果表明：随淬火温度的升高，20CrNi2Mo钢原奥氏体晶粒尺寸增加，强度和硬度降低，塑性有所增加。不同淬火温度下，马氏体板条间均会形成一层很薄的残留奥氏体薄膜，而且随淬火温度的提高，薄膜的分岔和弥散分布特征更加明显。拉伸断裂方式为韧性断裂，且放射区韧窝尺寸随淬火温度升高而增大。

热处理对纳米Ni-W合金镀层结构及性能的影响

王　霞1，李后国1，陈玉祥2，侯　铎3，郭晨辉1，时圣闯1

2016, 41(10): 141-146. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.031

摘要 ( 70 )

PDF (829KB) ( 54 )

将表面电镀纳米Ni-W合金镀层的p110SS油管钢在不同温度和保温时间下进行热处理，通过X射线衍射分析（XRD）、能谱分析（EDS）、电化学试验、显微硬度计、金相显微镜等方式研究不同温度和保温时间的热处理对纳米Ni-W合金镀层性能的影响。结果表明，Ni-W合金镀层的主要成分为Ni17W3，镀层的平均晶粒尺寸为5.8 nm。随着热处理温度的升高，镀层的硬度先升高后降低，达到500 ℃时镀层的显微硬度达到最大值1196 HV0.1；镀层的腐蚀速率先减少后增大，500 ℃时腐蚀速率达到最低的0.1258 mm/a。镀层的硬度随着保温时间的增加逐渐减少，腐蚀速率随着保温时间的增加逐渐增加，保温1 h镀层的硬度最高，耐腐蚀性最好。经过热处理后的镀层与基体结合良好，均达到一级标准。纳米Ni-W合金镀层的最优热处理工艺为500 ℃保温1 h。

两相区淬火工艺对超高强钢组织性能的影响

张宽，镇凡，曲锦波

2016, 41(10): 147-152. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.032

摘要 ( 85 )

PDF (826KB) ( 49 )

研究了升温进入两相区淬火与奥氏体化后降温进入两相区淬火对960 MPa级调质型超高强钢组织性能的影响。结果表明：升温淬火工艺获得板条马氏体+针状铁素体组织，随着两相区淬火温度从800 ℃升高至850 ℃，强度提高，冲击性能变化较小；降温淬火工艺获得板条马氏体+多边形铁素体组织，随着两相区淬火温度从750 ℃降低至650 ℃，强度和冲击性能基本上保持不变。与常规QT工艺相比，试验钢升温和降温进入两相区淬火工艺后的强度均略有降低，但冲击性能均明显改善，其中降温淬火工艺冲击性能的改善更为明显。

基于7050时效成形薄板不同电场强度下的力学性能和回弹分析

左都全1,2，黎俊初2，朱义灯2

2016, 41(10): 153-157. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.033

摘要 ( 80 )

PDF (826KB) ( 60 )

采用电场固溶和时效成形复合工艺对7050铝合金薄板进行处理，用Thomas-Fermi理论重点研究了外加静电场对7050铝合金时效成形后回弹率及力学性能的影响。结果表明：随着电场固溶强度的增加，时效成形件的回弹率被影响程度较明显。当固溶电场强度为1.7 kV/cm时，时效成形薄板件的回弹率最小，为15.81%，与未经电场固溶的时效成形件相比，静电场固溶有助于降低其回弹率，而电场固溶能大幅度提高时效成形件的伸长率，但对其抗拉强度和硬度值的影响不大。

锻后热处理温度对TA10钛合金显微组织及性能的影响

程帅朋1,2，苏娟华1,2，任凤章1,2

2016, 41(10): 158-161. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.034

摘要 ( 106 )

PDF (831KB) ( 133 )

通过拉伸试验，对经过β相区两镦两拔锻造的TA10钛合金棒材不同温度（600~750 ℃）退火后的力学性能和显微组织进行研究。结果表明：随着退火温度的升高，TA10钛合金的屈服强度和抗拉强度下降，伸长率和断面收缩率升高；显微组织由网篮组织逐渐破碎，相同取向的片状α组织随温度升高偏聚在一起，形成长而平直的集束，为魏氏组织；热处理温度为700 ℃时棒材的屈服强度为607 MPa，抗拉强度为687 MPa，伸长率为22%，强度和塑性达到较好的匹配。

I&Q&P下双相区配分温度对含铜低碳钢组织性能影响

陈连生，米振鹏，田亚强，郑小平，宋进英，徐静辉

2016, 41(10): 162-166. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.035

摘要 ( 76 )

PDF (827KB) ( 53 )

采用场发扫描电镜、X射线衍射仪和电子探针研究了双相区合金元素不同配分温度对0.12C-1.33Mn-0.55Cu钢的组织性能和残留奥氏体含量的影响。结果表明：试验钢在双相区配分后，C、Cu和Mn元素均出现明显的配分效果，且Cu、Mn元素配分作用有利于盐浴分级淬火C配分进行，保留更多残留奥氏体提高塑性；I&Q&P工艺处理得到马氏体和残留奥氏体组织，随着双相区配分温度提高原奥氏体晶粒尺寸变大，马氏体板条变粗，位向增多；随着配分温度的提高，试验钢的抗拉强度提高，伸长率逐渐下降，残留奥氏体含量的变化趋势与伸长率基本一致，在780 ℃时强塑积最大为26 GPa·%，此时残留奥氏体体积分数为14.7%，伸长率为24.4%，综合力学性能最佳。

时效时间对2205双相不锈钢组织与疲劳裂纹扩展规律的影响

黄澳，陈吉，宋见，刘元福，常季

2016, 41(10): 167-171. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.036

摘要 ( 75 )

PDF (831KB) ( 91 )

对经1050 ℃固溶处理后的2205双相不锈钢进行850 ℃分别保温30、180、360 min时效处理，并采用光学显微镜、扫描电镜和力学性能测试等方法，研究了时效时间对2205双相不锈钢显微组织与疲劳裂纹扩展规律的影响。结果表明：经850 ℃时效处理后，沿α相内以及α相与γ相边界主要析出了σ相，并且，随着时效时间的延长，σ相的析出量增加，并逐渐形成片状组织。时效处理后试样的抗拉强度增大，塑性明显降低。随着时效时间的延长，试样的稳态裂纹扩展速率明显增大，疲劳裂纹扩展门槛值减小。等温时效处理后试样的断口形貌以解理断裂为主要特征，在σ相周围还出现有二次裂纹，这是由σ相的析出引起应力集中所致。

热挤压工艺对6061铝合金组织及性能的影响

王健，卢雅琳，徐文婷，李兴成

2016, 41(10): 172-175. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.037

摘要 ( 120 )

PDF (834KB) ( 146 )

研究了不同热挤压工艺参数对6061铝合金微观组织和力学性能的影响。结果表明，当挤压温度为450℃时，随着挤压比的增大，晶粒明显细化，抗拉强度和伸长率也随之提高。当挤压比为10时，随着挤压温度的升高，再结晶晶粒数量增加。当挤压温度升高到500℃时，再结晶晶粒快速长大粗化，晶粒细化作用减弱，此时，合金的抗拉强度随挤压温度的升高整体呈下降趋势。在本试验范围内，6061铝合金经过挤压温度为450℃，挤压比为10的挤压变形后得到的组织均匀细小，力学性能较好。

微合金非调质钢36MnVS6轧后控冷对组织性能的影响

甘伟

2016, 41(10): 176-179. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.038

摘要 ( 76 )

PDF (826KB) ( 129 )

研究了冷却速度对微合金非调质钢36MnVS6钢组织、强度以及冲击性能的影响。结果表明：轧后冷却速度直接影响铁素体+珠光体的晶粒度和组织强度。提高冷却速度有助于加速铁素体形核，实现晶粒细化。冷却速度控制在1.5 ℃/s得到细化的铁素体+珠光体组织，铁素体不仅沿奥氏体晶界析出，同时在奥氏体内析出形成晶内铁素体组织，随后析出的珠光体团也得到充分细化。冷却速度继续提高到2.0 ℃/s形成铁素体+珠光体+贝氏体组织，冲击性能降低。最佳的冷却速度控制在1.5~2.0 ℃/s。

退火工艺对镁铝轧制复合板的影响

刘子健，赵红阳，胡小东，刘蒙，纪汶伯

2016, 41(10): 180-182. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.039

摘要 ( 80 )

PDF (833KB) ( 55 )

对不同退火温度和退火时间处理的镁铝复合板进行显微组织观察、能谱分析和硬度测量。结果表明：退火处理后，复合界面上生成了新的扩散层，随着退火温度升高，结合层和扩散层的厚度增加，晶粒变大, 随着退火时间的增加，结合层的厚度先上升后下降，而扩散层的厚度一直在上升，晶粒变小。扩散层厚度过大时，该区域内组成物质主要是脆硬相的金属间化合物，结合层和扩散层分别生成了Al12Mg17和Al3Mg2，复合界面成为脆性结构，复合强度反而降低。 350 ℃下60 min退火处理为较理想的退火工艺。

退火对建筑用5052+Er合金组织与性能的影响

杨哲1，傅文2

2016, 41(10): 183-187. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.040

摘要 ( 92 )

PDF (826KB) ( 47 )

对建筑用5052+Er合金连铸板坯、热轧态、冷轧态和退火态的显微组织进行了观察，分析了再结晶退火温度对合金力学性能和成形性能的影响，并探讨了其作用机理。结果表明，当退火温度在340~360℃时，5052+Er合金的抗拉强度和屈服强度降幅较大、断后伸长率增幅较为明显；合金的再结晶开始温度为320℃，再结晶完成温度为360℃；360℃退火2h后的合金屈强比的平均值为0.592，应变硬化指数的平均值为0.3882，合金具有良好的塑性和成形性能；合金中尺寸约在20~30 nm与基体保持共格/半共格关系的Al3Er相，可以起到抑制再结晶的作用。

热处理对42CrMoNi钢轴承套圈力学性能的影响

万明珍，刘洪波，朱乾皓，范禹，陈磊

2016, 41(10): 188-190. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.041

摘要 ( 103 )

PDF (839KB) ( 75 )

针对42CrMoNi钢轴承套圈调质后出现的低温冲击韧性不足问题进行分析，优化了调质热处理工艺并对采用优化工艺前后的轴承套圈力学性能进行了对比。结果表明，采用优化后的热处理工艺即淬火温度保持950 ℃，预冷3 min后油冷淬火，565 ℃一次回火+550 ℃二次回火的二次回火快速油冷工艺可提高42CrMoNi钢轴承套圈调质处理后的低温冲击韧性，使其综合力学性能良好，满足技术要求。

纯铁三维显微组织的尺寸和拓扑特征

王耀华1,王浩2，刘国权2,3，薛维华2

2016, 41(10): 191-194. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.042

摘要 ( 122 )

PDF (836KB) ( 288 )

采用系列截面法实验，对工业纯铁退火的显微组织进行了三维重构，测量了三维晶粒的尺寸和拓扑特征。结果表明，三维晶粒的体积分布呈单调递减趋势，而晶粒的表面积分布在S/=0.2左右出现峰值。纯铁晶粒的尺寸分布的峰值明显低于相场法、表面演化法、Monte Carlo等仿真组织的晶粒尺寸分布，该结果充分表明了实际金属组织与仿真组织的区别，由于各向异性、第二相粒子等实际条件的影响，实际金属材料的晶粒尺寸分布相对于理想的仿真组织具有复杂性。此外，本文开发的三维晶粒重建可视化程序能够较好的重现金属晶粒的几何形貌以及相互之间的空间位置关系，晶粒界面清晰。

热镀锌双相钢中亮点缺陷分析

吴庆美，郑连辉，蔡传博，夏晶，付政

2016, 41(10): 195-197. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.043

摘要 ( 85 )

PDF (832KB) ( 96 )

采用金相显微镜及扫描电镜观察了热镀锌双相钢表面的亮点缺陷，并用能谱分析了钢板正常部位与缺陷部位处的成分。结果表明，双相钢在镀锌过程中产生的亮点缺陷的原因是：双相钢内部合金元素成分含量高，镀锌过程中容易在表面氧化富集，从而影响基板表面的浸润性，造成漏镀缺陷。通过提高炉内露点和提高锌锅铝含量，能够减少Si、Mn等合金元素氧化引起的漏镀，避免双相钢表面亮点缺陷的产生。

齿轮传动轴用钢ML45n2的冷镦开裂原因分析

王志义，王利军，陈继林，王宁涛，翟进坡，冯忠贤

2016, 41(10): 198-201. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.044

摘要 ( 259 )

PDF (829KB) ( 47 )

齿轮传动轴用钢ML45Mn2在冷镦成形过程中出现冷镦开裂问题，对开裂样品宏观形貌、化学成分、气体含量及显微组织进行了分析。结果表明，原工艺（670 ℃×2 h→730 ℃×6 h→缓冷到500 ℃出炉）退火后，截面上碳化物分布很不均匀，表层呈现沿晶分布的网状碳化物；碳化物的形状也不规则，是引起开裂的主要原因。改进球化退火工艺（670 ℃×2 h→740 ℃×6 h→（13 ℃/h）670 ℃×7 h缓冷→500 ℃出炉）后，碳化物的形态和分布得到明显改善，满足了冷镦成形要求。其冷镦开裂率由100%下降到2%以内。

国外轧机轴承滚子材料及热处理质量分析

梁志强1，张玲1,2，王玉杰1，曾朝凡1,2，孙伟1,2

2016, 41(10): 202-205. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.10.045

摘要 ( 82 )

PDF (832KB) ( 46 )

从化学成分、显微组织、硬度等方面，对比了国外及国内相近规格轴承滚子原材料及热处理质量水平。结果表明：国外及国内滚子原材料成分接近、国外滚子有带状组织、非金属夹杂相当；热处理质量方面马氏体组织级别接近、硬度相近、国内屈氏体组织优于国外，但残留奥氏体含量高于国外的。并提出了轧机轴承滚子采用马贝复合淬火的方案。

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