金属热处理

张志磊1，陈纪昌1，黄宏川1，王均安1,2

2016, 41(11): 1-6. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.001

摘要 ( 77 )

PDF (672KB) ( 121 )

通过工艺控制得到含不同-纤维织构份额的430铁素体不锈钢样品，研究了-纤维织构份额对430不锈钢表面起皱程度的影响。结果表明：将冷轧430铁素体不锈钢在略低于再结晶温度下长时间保温，然后进行高温再结晶退火处理能够获得高份额的-纤维织构；随着显微组织中-纤维织构份额的提高，430铁素体不锈钢表面抗起皱性能增强。相比于{100}<011>和{112}<110>取向晶粒，-纤维取向晶粒平均塑性应变比高，并能在再结晶组织中较少形成取向相近的晶粒簇，减轻了铁素体不锈钢的表面起皱现象。

硅钢正火时的析出行为分析

张扬，袁泽喜

2016, 41(11): 6-9. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.002

摘要 ( 92 )

PDF (591KB) ( 72 )

采用氮化硅铁和高纯氮气作为含3%Si的取向硅钢抑制剂的氮源，在1340 ℃的热轧温度下，借助OM和TEM观察和分析，研究两种不同的正火工艺对钢板中抑制剂析出的种类、大小、数量、均匀程度的影响。结果表明：在热轧态后对钢板进行正火处理有利于抑制剂的析出，从而可以利用氮气取代氮化硅铁作为氮源来生产取向硅钢。

两相区热处理工艺对9NiCrMo钢回火稳定性的影响

陈健1，李珊珊2, 崔黎辉1，沈俊昶1

2016, 41(11): 10-15. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.003

摘要 ( 89 )

PDF (590KB) ( 61 )

运用OM、SEM和TEM对9NiCrMo钢经调质（QT）、两相区淬火（QLT）后的微观组织结构进行了观察，用X射线衍射测定了两相区淬火（QLT）试样的逆转变奥氏体含量，研究了调质（QT）、两相区淬火（QLT）工艺对9NiCrMo钢强度和韧性的影响及其机理。研究结果表明：两相区淬火处理过程中，二次淬火（L）温度对试验钢中析出稳定逆转变奥氏体的量有影响；本试验中，两相区淬火温度为750 ℃时，试验钢中析出稳定逆奥的量最多，即该温度下试验钢的韧性最好；两相区热处理能很大程度改善9NiCrMo钢的回火稳定性，利于工业生产。

TiCrAlSiCN薄膜微观结构与性能

郭岩，李太江，李巍，王彩侠

2016, 41(11): 16-20. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.004

摘要 ( 111 )

PDF (590KB) ( 102 )

采用工业化多弧离子镀在H13钢表面制备高硬度、高结合强度和低摩擦耐磨的TiCrAlSiCN硬质薄膜，以便改善H13钢的力学和摩擦学性能。借助扫描电子显微镜、X射线衍射、X射线光电子能谱仪、透射电子显微镜、维氏显微硬度计、膜划痕试验法、摩擦磨损仪对TiCrAlSiCN薄膜的结构特征、力学性能和摩擦磨损性能进行测试与分析。结果表明，TiCrAlSiCN薄膜结构为纳米晶/非晶复合结构。高Si含量的TiCrAlSiCN薄膜200晶面呈择优取向、硬度为3934 HV0.01和2536 HV0.025、摩擦因数为0.65、磨损率为7.36×10-6 mm3·N-1·m-1、膜基结合力为62.4 N。随Si含量降低，Cr和C含量增大，薄膜无明显的择优取向，开始向各向同性转变，硬度为3613 HV0.01和2815 HV0.025、摩擦因数为0.48、磨损率为7.28×10-6 mm3·N-1·m-1、膜基结合力为68.2 N。低Si含量TiCrAlSiCN薄膜力学和摩擦学性能优异。

控轧控冷条件下X100管线钢的组织转变及性能

王权1，武鹏祥1, 3，孙婷婷1，徐强2

2016, 41(11): 21-25. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.005

摘要 ( 87 )

PDF (594KB) ( 71 )

试验钢采用低碳Nb、Ti、Ni、Cu、Mo等合金化设计理念进行X100管线钢化学成分设计，用真空感应电炉冶炼，并经试验轧机TMCP工艺控制轧制，轧后弛豫并在机后快速冷却线中进行快速冷却。冷却后采用显微分析方法和力学性能测试等手段研究终冷温度对试验钢微观组织和性能的影响。结果表明：随着终冷温度的降低试验钢显微组织的变化规律是由多边形铁素体向准多边形铁素体、粒状贝氏体、贝氏体铁素体、马氏体型转变。在418 ℃时出现板条状贝氏体组织且随着终冷温度降低，组织中板条状贝氏体的含量增加，贝氏体板条束的直径变小板条间距变窄，提高了试验钢的强度和韧性指标。301 ℃时出现马氏体组织，试验钢的强韧性有所降低。未发现终冷温度对原始奥氏体晶粒尺寸有影响，因为影响试验钢原始奥氏体晶粒度的主要因数为控轧工艺。

碳化物形态及回火时间对Cr12MoV钢热处理畸变的影响

黄志涛1，田文怀2，李春华2，王建平2，锁红波1

2016, 41(11): 26-30. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.006

摘要 ( 76 )

PDF (588KB) ( 285 )

利用Gleeble-1500热模拟试验机对热处理过程中Cr12MoV模具钢的残余应变进行了测量，分析了碳化物组织均匀性与回火时间对热处理畸变的影响，并对Cr12MoV模具钢热处理过程中的畸变规律进行了探讨。研究结果表明：Cr12MoV钢淬火后，在垂直于轧制方向上尺寸有所减小；碳化物组织越均匀，热处理畸变越小；随回火时间延长，沿垂直于轧制方向畸变量减小。高温回火后硬度明显下降，随回火时间增长，产生二次硬化现象。

初始组织形态对中碳及中碳合金钢退火组织演变的影响

王利军，陈继林，翟进坡，冯忠贤，王宁涛

2016, 41(11): 30-34. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.007

摘要 ( 304 )

PDF (590KB) ( 283 )

分析了不同强度级别螺栓用冷镦钢盘条不同初始组织形态对退火组织演变的影响。工业轧制试验结果表明：低温轧制SCM435钢得到的多边形铁素体、珠光体、贝氏体及少许马氏体组织不利于获得均匀分布的球状珠光体；Gleeble热模拟组织转变研究结果表明：低温形变后ML35钢晶粒明显偏细，且碳化物部分球化，有利于获得球状珠光体。

喷丸强化316L不锈钢表面的摩擦磨损性能杨诗婷

杨诗婷1，邢永明，郎风超，李继军，姜爱峰

2016, 41(11): 35-39. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.008

摘要 ( 86 )

PDF (589KB) ( 93 )

采用金属材料表面纳米化试验机对316L不锈钢进行了喷丸强化处理，采用激光共聚焦显微镜观察了不同喷丸条件下材料表面的三维形貌，测量了材料表面的粗糙度；采用洛氏硬度计测量了喷丸强化后材料表面的硬度；采用材料表面性能综合测试仪测试了材料的摩擦性能；采用扫描电子显微镜观察了磨痕的表面磨损形貌。结果表明：对于机械抛光表面，弹丸直径越大，喷丸强化后材料表面粗糙度和摩擦因数越小，硬度越大；喷丸时间增加到30min，振动频率增加到50Hz时材料表面粗糙度明显减小；弹丸直径越大，喷丸时间和振动频率对摩擦因数的影响越大；喷丸时间和振动频率越大，耐磨性越强，磨粒粒径越小且越均匀。

560 ℃时效处理对GH4145合金螺栓组织的影响

杜晋峰

2016, 41(11): 40-44. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.009

摘要 ( 71 )

PDF (590KB) ( 53 )

研究了GH4145合金螺栓560 ℃时效处理后，显微组织、晶粒尺寸及γ'相形态的变化。试验结果表明：供货态GH4145合金螺栓560 ℃时效处理50 h，小尺寸晶粒数量显著增多，碳化物析出相数量有所减少，析出大量细小的球状γ'相；相对于时效处理50 h试样，时效100 h小尺寸晶粒和细小的球状γ'相显著长大；时效时间延长晶粒尺寸基本保持不变，球状γ'相最终达到尺寸均一化；时效过程中方形γ'相逐渐分解直至消失。

T91钢时效过程中的组织老化和性能变化

黄金督，梅建平，晏井利，王仕勤

2016, 41(11): 45-49. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.010

摘要 ( 125 )

PDF (592KB) ( 53 )

本文研究了T91钢高温时效过程中组织和力学性能演变规律；并通过高温持久强度试验，探讨不同组织样品的应力-时间关系，揭示显微组织与持久强度之间的关系，并给出剩余寿命分析公式。结果表明，T91钢在高温时效过程中板条马氏体退化为等轴铁素体，位错减少，M23C6、MX型碳化物开始析出长大。M23C6粗化以及板条马氏体结构退化是T91钢持久性能下降的主要因素。

稀土Er改性AM50镁合金热挤压态的组织及耐蚀性能

杨淼1,2，张志义1，孙蓓1, 韩现龙1

2016, 41(11): 49-52. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.011

摘要 ( 89 )

PDF (654KB) ( 65 )

通过ICP-AES、SEM、EDS分析、光学显微镜观察、电化学测试及腐蚀质量损失测定等方法研究了稀土Er改性铸造AM50镁合金经热挤压加工后的组织及耐蚀性能。结果表明，添加稀土Er后，组织中出现Al3Er和Al7ErMn5两个新相，减少了β-Mg17Al12相的数量，从而提高了AM50镁合金的耐蚀性能。腐蚀试验表明，热挤压加工的Er改性AM50镁合金表面腐蚀坑数量较多，但是蚀坑较浅，主要是由于热挤压加工导致了α-Mg的数量的增加。

氮含量与终轧温度对车削非调质钢组织性能的影响

赵文贵1,2，谭利1，俞杰1，翟启杰2

2016, 41(11): 53-56. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.012

摘要 ( 85 )

PDF (590KB) ( 54 )

研究了氮含量与终轧温度对直接车削用非调质钢组织和性能的影响规律。结果表明，随着氮含量的增加，钢中的铁素体含量逐渐增多，且铁素体组织从晶界向晶内扩展；钢的珠光体团尺寸减少，但幅度较小，而原奥氏体晶粒尺寸先明显减小后增加；氮含量为0.0190%的材料具有最细小的原奥氏体晶粒尺寸和较细的珠光体团尺寸。氮含量为0.0190%、终轧温度为850 ℃时，材料具有最佳的室温综合力学性能，此时，材料的屈服强度640 MPa，抗拉强度915 MPa，伸长率22%，断面收缩率63%，冲击吸收能量82 J。

Cu含量对压铸铝硅合金组织和性能的影响

杨承志1，龙思远1,2，王朋1，朱姝晴1

2016, 41(11): 57-61. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.013

摘要 ( 95 )

PDF (592KB) ( 73 )

为研究Cu含量对压铸铝硅合金组织和性能的影响，采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)观察了显微组织形貌，并进行了相成分分析。结果表明：A356合金压铸组织中主要是条片状的Si相，添加Cu后，合金中出现Al2Cu相，该相分布在Si相四周及晶界上；随着Cu含量的升高，Si相由条片状变为团聚的骨骼状，除主要强化相Al2Cu相以外，还生成了强化相W相(AlxMg5Si4Cu4)；向压铸合金中添加Cu后，合金强度得到了较明显提升，但Cu过高会明显降低合金的塑性。

Al含量对高锰轻质钢组织和力学性能的影响

冯浩1，刘仁东2，乔军1，郭金宇2，徐荣杰2，韩鹏1，周晏锋1

2016, 41(11): 62-66. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.014

摘要 ( 115 )

PDF (593KB) ( 349 )

以四种具有不同Al含量的Fe-19Mn-xAl-0.3Si-0.8C(x=3.5、6、8、11)热轧高锰轻质钢为研究对象，通过室温拉伸、XRD、金相检测和断口扫描等研究手段，研究Al元素对力学性能、显微组织、应变硬化行为以及断裂行为的影响。研究结果表明，随着Al含量的增加，铁素体含量增加、奥氏体晶粒尺寸减小、屈服强度和抗拉强度增加、伸长率和应变硬化能力下降，并呈现三个阶段的应变硬化特点。Al含量分别为3.5wt%、6wt%和8wt%时钢的断裂方式为韧性断裂，而Al含量为11wt%的钢呈韧性和准解理混合型断裂。

M35高速钢热塑性行为研究

王坚1,2，马党参2，周芸1，迟宏宵2，周健2

2016, 41(11): 66-70. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.015

摘要 ( 109 )

PDF (591KB) ( 44 )

利用Gleeble-1500热模拟试验机进行热拉伸试验，研究了变形温度在950～1150 ℃范围内，变形速率为0.1 s-1、1 s-1时M35高速钢热塑性行为及断裂机理。结果表明：M35高速钢在试验条件下具有优异的高温塑性，峰值应力随变形温度升高线性下降，随应变速率增加相应升高。热拉伸过程中断裂机制都为韧性断裂，变形温度低于1100 ℃时断口呈韧窝状，随着温度升高韧窝直径变大、深度增加；变形温度高于1100 ℃时断口呈沿晶断裂。高温拉伸过程中，碳化物的大小、分布对M35高速钢的热塑性存在明显影响。

QT400球墨铸铁的热疲劳行为

张慧芳，吕栋，张泉，张志锋，吕知清

2016, 41(11): 71-75. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.016

摘要 ( 79 )

PDF (594KB) ( 289 )

采用V形缺口试样，通过上限温度为500~900 ℃的热疲劳试验研究了QT400球墨铸铁的热疲劳行为，并对不同上限温度下材料热疲劳裂纹的萌生与扩展以及试样的显微组织与硬度等进行了分析。结果表明，热疲劳裂纹主要从试样的V形缺口底部萌生，上限温度越高，裂纹萌生越早，萌生后扩展速率也越快，其热疲劳寿命越低；随着上限温度的升高，试验后试样基体的硬度逐渐增加，上限温度由700℃上升到800℃时，试样硬度快速上升；热疲劳试验过程中的氧化腐蚀、球墨形态以及组织变化等为球墨铸铁QT400的热疲劳破坏的主要影响因素。

X65MS管线钢的动态连续冷却转变

朱孜毅1，黄国建2，王亚男1，黄明浩2，刘文月2

2016, 41(11): 75-78. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.017

摘要 ( 77 )

PDF (592KB) ( 60 )

基于Gray博士的低碳低锰专利设计X65MS管线钢的合金成分，通过Gleeble-3800热模拟试验机研究形变奥氏体的相变规律。将得到的膨胀量曲线，结合各个冷速下的金相显微组织以及显微硬度，绘制出CCT曲线。结果表明，对于该成分的X65MS管线钢，在40 ℃/s的冷却速度下，能够得到较高的抗H2S腐蚀性能的单相贝氏体显微组织。同时，终冷温度不得低于480 ℃，以防止因为马氏体组织的出现而引起组织不均匀性，降低管线钢的抗H2S腐蚀性能。

冷却工艺参数对600MPa级热轧双相钢组织和性能的影响

谷海容1，赵征志1.2，赵爱民1,2，祝志锋1

2016, 41(11): 79-83. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.018

摘要 ( 90 )

PDF (593KB) ( 57 )

利用Gleeble3500热模拟试验机研究了冷却工艺对热轧双相钢显微组织的影响，利用扫描电镜和拉伸试验对实验室轧制的双相钢进行了显微组织和力学性能分析。研究结果表明：试验用钢经830 ℃终轧后，空冷6～10 s后快冷至卷取温度（≤200 ℃），可得到室温组织为铁素体（90.7%）+马氏体的热轧双相钢，其屈服强度为335 MPa，抗拉强度为630 MPa，加工硬化率高达0.22，伸长率达26.6%，完全满足热轧DP590钢的要求，试样的马氏体细小弥散分布，平均铁素体晶粒尺寸较小，约为6.4 μm，具有良好的冲压性能。

WC-Al2O3纳米颗粒增强Ni-P复合刷镀层的电接触强化及其性能

徐梦廓，朱世根，丁浩

2016, 41(11): 83-87. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.019

摘要 ( 80 )

PDF (592KB) ( 47 )

利用电刷镀技术将Ni-P与WC-Al2O3纳米粉末共同沉积在40Cr钢基体表面形成纳米颗粒增强的复合镀层。用电接触强化技术对复合镀层进行再处理。利用光学显微镜、扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDS）、X射线衍射（XRD）和维氏硬度测量分析电接触强化技术对复合镀层的影响。通过镀层的微观金相图片显示，在经过了电接触强化后，复合刷镀层的孔隙和裂纹减少，镀层与基体之间的界面由机械结合转变为冶金结合。XRD结果显示镀层晶粒得到了细化；随着接触电流的加大，复合镀层的硬度也逐步加大。经过20 kA电流的强化，复合镀层的平均硬度由699 HV0.1增加到895 HV0.1，镀层硬度分布更加均匀。

球化退火等温温度对高碳钢组织的影响

王奇1,2，李晓源2，时捷2,杨西荣1,余斌2[收稿日期：2016-06-12

2016, 41(11): 88-92. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.020

摘要 ( 96 )

PDF (587KB) ( 144 )

对高碳钢在680、700和720 ℃的等温温度下进行等温球化退火，然后完成相同的淬回火处理。利用图像软件统计分析热处理后组织中碳化物的数量、尺寸和形貌，研究了等温温度对球化组织、淬回火组织的影响。结果表明：700 ℃等温的球化退火组织中，碳化物的数量最多，平均尺寸最小，圆度最好；680 ℃时存在较多大尺寸碳化物，碳化物数量最少；720 ℃时出现片层状碳化物，圆度最差。经不同等温温度退火处理后，淬回火组织中碳化物的变化趋势表现出组织遗传倾向。当等温温度在700 ℃时，淬回火后可得到细小且弥散分布的未溶碳化物。

SCM435冷镦钢的球化退火工艺

南鹏飞1，2，王福明1，2，刘振民3，李永亮1，2，张婧1，2

2016, 41(11): 92-97. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.021

摘要 ( 131 )

PDF (591KB) ( 308 )

在两相区+亚温区球化退火工艺的基础上，对SCM435冷镦钢进行球化退火试验。根据SCM435钢的化学成分，利用Thermo-Calc软件进行热力学计算得到对应的A1、A3温度分别为728 ℃、780 ℃。在综合分析影响球化效果因素的基础上，重点考虑亚温区保温温度、保温时间对球化效果的影响，依次进行试验方案的设定。由试验结果可知：当在两相区温度为758 ℃，保温30 min时，亚温区保温温度688~698 ℃，保温4~5 h时，会得到良好的球化效果和较低的硬度；缩短两相区保温时间为25 min时，亚温段在698 ℃下保温4 h，就可以得到很好的球化组织和较低的硬度。

热处理对复合电冶熔铸WC颗粒增强钢基复合材料力学性能的影响

张宁1, 2，强颖怀2，杨莉3，陆兴华1

2016, 41(11): 98-104. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.022

摘要 ( 80 )

PDF (588KB) ( 48 )

采用复合电冶熔铸工艺制备了以5CrNiMo钢为基体、WC颗粒为增强相的颗粒增强钢基复合材料，通过宏微观硬度试验、三点弯曲试验和冲击韧性试验对比分析并综合评定复合材料和5CrNiMo钢的各项力学性能，同时采用扫描电子显微镜观察断口形貌并判定断裂机理。结果表明：大量WC颗粒增强体分布在较软的钢基体上，提高了复合材料的整体硬度，淬透性和淬硬性也较好，但塑性比5CrNiMo钢稍差。在950 ℃到1050 ℃淬火时，复合材料的洛氏硬度达到60~66 HRC，抗弯强度达到1600~1650 MPa，均呈现先上升后下降的波动趋势，而冲击韧度变化不明显。对比基体和中小块WC颗粒聚集区，大块硬质相的显微硬度值变化幅度较小。在锻造退火状态下，复合材料为准解理+韧窝的复合断裂机理，而在淬火回火态时，则转变为解理断裂机制。

冷却方式对稀土微合金高强钢组织的影响

张玲郁1,2，任慧平2，金自力1，康学良1,2，王硕1,2，李兵磊1,2

2016, 41(11): 105-108. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.023

摘要 ( 96 )

PDF (688KB) ( 39 )

采用Gleeble-1500D热模拟试验机测定了试验钢的动态连续冷却转变曲线，结合国内某厂热连轧带钢的具体轧制条件，制定了多道次轧制工艺，研究了冷却方式对稀土微合金高强钢组织的影响。结果表明：试验钢的室温组织为铁素体+贝氏体双相组织，冷却速度在5～25 ℃/s范围内试验钢均可得到铁素体，铁素体含量约为30%，其平均尺寸约为15 μm左右；试验钢选择在铁素体区冷却，冷却速度为10 ℃/s左右，可以得到细小均匀的铁素体+贝氏体双相组织，其中铁素体含量约为29%，平均尺寸为13 μm。

热处理对440A钢组织与耐磨性能的影响

祁晔思1.2，左玲立1，2，田立忠3，齐吉福3，汪会秋3，张洋1，2

2016, 41(11): 109-114. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.024

摘要 ( 78 )

PDF (685KB) ( 256 )

通过金相显微镜、万能试验机、摩擦磨损试验机等设备进行组织分析、力学性能和耐磨性能测试，研究了在不同热处理工艺下对用于磨片的440A高碳高铬钢组织与耐磨性的影响。结果显示，该材料的最佳热处理工艺参数为：1080 ℃×40 min，油淬，300 ℃×2 h，空冷，回火两次。该工艺下材料可获得优异的综合力学性能，具有良好的耐磨性。

多元磷青铜合金的冷加工硬化及再结晶温度

马吉苗1，刘　峰1，廖俊俊1，郑　芸1，陈文松1，卢小勇1，施聪飞1，王忠祥1，陈利定1，彭丽军2

2016, 41(11): 114-117. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.025

摘要 ( 78 )

PDF (689KB) ( 289 )

对多元磷青铜合金进行不同程度的冷变形，绘制出合金的加工硬化曲线。通过对不同温度退火后试样的抗拉强度、硬度、伸长率及导电率进行测试和组织观察，确定合金的再结晶温度。结果表明，经冷塑形变形后，Cu-Sn-P-Fe-Ni合金呈现出典型的加工硬化特性。随着加工率的增加，合金的抗拉强度呈先增大后趋于稳定的趋势，而断后伸长率和电导率呈相反变化规律。在相同的退火时间下，随着退火温度的增加，Cu-Sn-P-Fe-Ni合金的强度呈先缓慢减小，再剧减，最后趋于稳定的变化规律；为节约效能缩短时间，确定Cu-Sn-P-Fe-Ni合金经80%变形后的再结晶退火制度为440 ℃×5 h。

汽车发动机缸体用AZ91合金的表面改性与耐磨耐蚀性能

汲羽丹1，杜超博2

2016, 41(11): 118-123. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.026

摘要 ( 69 )

PDF (689KB) ( 60 )

对汽车发动机缸体用AZ91合金表面进行了等离子熔覆改性处理，对比分析了AZ91合金基体、TiB2-Al2O3和三种不同比例的Al:(TiB2-Al2O3)改性层的显微组织和物相组成，并对改性层的硬度、耐磨性和耐腐蚀性能进行了研究。结果表明，随着距离改性层表面距离的增加，显微硬度整体呈逐渐降低的趋势，不同配比的改性层的显微硬度都高于AZ91合金基体(98 HV0.1)，TiB2-Al2O3改性层的显微硬度最高，随着熔覆材料中Al含量的增加，改性层显微硬度呈现逐渐降低的趋势；经过等离子熔覆TiB2-Al2O3和Al:(TiB2-Al2O3) 改性处理后的发动机缸体的耐磨性与耐腐蚀性均有所提高，其中Al:(TiB2-Al2O3)=1:2改性层的耐磨性及耐腐蚀性能最好。

热处理对X65抗酸管线钢抗HIC性能的影响

张清清, 章传国, 郑磊

2016, 41(11): 123-128. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.027

摘要 ( 69 )

PDF (688KB) ( 81 )

通过金相、扫描电子显微镜的表征手段和抗HIC性能测试，研究了不同调质工艺（940 ℃淬火，530 ℃/580 ℃/630 ℃回火）和940 ℃正火对TMCP态X65 抗酸管线钢的显微组织和抗HIC性能的影响。结果表明，热处理前后三种X65管线钢的抗HIC性能均满足API 5L规范中酸性服役条件PSL2钢管在A溶液中的验收极限。调质处理后的X65抗酸管线钢厚度中心由M/A岛偏聚形成的带状组织消失，各项力学性能均满足API 5L规范对X65钢级管线钢的要求，抗HIC性能较TMCP态显著提高；940 ℃正火处理后的X65抗酸管线钢沿轧制方向形成了珠光体带状组织，其抗HIC性能和拉伸性能较TMCP态降低。

ZM6镁合金的双级时效行为

伦玉超，王丽萍，赵思聪，辛北平，俞泽民

2016, 41(11): 129-132. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.028

摘要 ( 78 )

PDF (691KB) ( 90 )

通过调控ZM6镁合金的预时效时间，利用透射电子显微镜和扫描电子显微镜观察析出相的形貌特征，对合金的双级时效行为进行研究。与单级时效相比，合金经双级时效后，能在轻微降低伸长率的情况下提高材料抗拉强度，此时合金的组织特征为细小β″相弥散的分布在α-Mg的基体上，这是由于预时效有助于形成更高数密度的G.P.区，进而为二级时效过程中β″相的析出提供更多的形核核心。

QPQ处理法制备高硬度不锈钢表层

占卫君，卢建树

2016, 41(11): 133-139. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.029

摘要 ( 102 )

PDF (690KB) ( 48 )

为了提高1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢的耐磨性能，研究了用QPQ复合处理法提高奥氏体不锈钢硬度的工艺技术。采用自制的氮碳共渗用盐，试验了不同处理温度和处理时间对不锈钢硬度及微观组织的影响。分析了氮碳共渗后，其渗层硬度随厚度的变化以及氮碳共渗前后的耐腐蚀性能。利用光学显微镜、SEM、XRD、EDS和数显显微硬度计，分别分析渗层显微组织和厚度、相组织、元素分布、表面硬度。结果表明：在600 ℃温度下，经150 min处理后的试样硬度可达1380 HV0.1，且渗层厚度达25 m。渗层由表及里分别是氮碳共渗外层、化合物层和过渡层，并且他们之间的分界很明显。其的化学组成主要由CrN、ε-Fe2-3(N、C)、γ-Fe和Fe3O4构成。随着盐浴处理时间和温度的增加，渗层厚度有先增加后减少的趋势。用极化曲线法测试试样的耐蚀性结果表明，不锈钢QPQ处理后耐腐蚀性能有所下降。

27SiMn钢的Ni-Ce-P化学镀工艺及镀层性能

郝志勇，张凤嘉，岳立新

2016, 41(11): 140-144. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.030

摘要 ( 66 )

PDF (690KB) ( 63 )

为提高液压立柱材料表面硬度和耐蚀性，延长立柱使用寿命，在27SiMn钢表面制备Ni-Ce-P化学镀镀层。通过正交试验，以单位时间镀层的厚度为评定指标，获得最佳工艺配方，并利用光学显微镜、X射线衍射仪和电化学工作站，对最优化Ni-Ce-P镀层与Ni-P镀层进行形貌、物相和腐蚀性能分析。结果表明：主盐硫酸镍对镀速的影响最大，Ni-Ce-P镀层最佳工艺为：硫酸镍31 g/L，次亚磷酸钠25 g/L，柠檬酸钠20 g/L，丁二酸6 g/L，碘酸钾40 mg/L，醋酸钠14 g/L，硫酸铈40 mg/L，pH=5.5，温度（85±2）℃；此时镀层镀速为21.045 m/h。制得的Ni-Ce-P镀层表面平整致密，胞状结构微小，镀层物相结构以非晶为主，稀土Ce促进镀层的非晶态趋势；Ni-Ce-P镀层与Ni-P镀层相比，耐腐蚀性能得到了很大的改善。

热处理对25CrMoNiVNbTi钢的高温拉伸性能的影响

陈孝文，李仁仆，张德芬，唐瑜，李婷，朱亚

2016, 41(11): 144-148. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.031

摘要 ( 89 )

PDF (689KB) ( 65 )

研究了淬火温度对25CrMoNiVNbTi钢的高温拉伸性能和组织的影响。结果表明：在900~1100 ℃温度范围内，随着淬火温度的升高，25CrMoNiVNbTi钢在600 ℃的高温拉伸性能先增加后降低，本试验条件下的最佳热处理工艺为1000 ℃淬火30 min+620 ℃回火2 h，经该工艺处理后该钢在600 ℃下拉伸时其屈服强度和抗拉强度分别达到974 MPa及1046 MPa，洛氏硬度为40.5 HRC，显微组织为回火索氏体、贝氏体、碳化物和少量的残留奥氏体，而且钢的晶粒细小，位错密度高，大大提高了该钢在高温下的力学性能。扫描观察结果表明该钢在高温下拉伸后的断口为韧性断裂。

电源频率对感应加热过程影响的模拟试验及验证

陈天翔，王占军

2016, 41(11): 149-153. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.032

摘要 ( 95 )

PDF (695KB) ( 99 )

运用有限元分析软件Deform对钢管的感应加热建立有限元模型，针对不同频率下的感应加热过程进行了模拟，分析了频率对感应加热影响，对感应加热过程中钢管内外表面的温差变化及加热效率进行了计算与比较，总结了设计中频率选择的规律。并通过钢管的加热试验，验证了模拟结果与试验结果一致。

正火控冷工艺对EH36高强海工钢板组织和性能的影响

张鹏，王腾飞

2016, 41(11): 153-155. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.033

摘要 ( 83 )

PDF (687KB) ( 284 )

通过试验研究了正火控冷（NCC）工艺对厚规格EH36高强海工钢板性能、微观组织及冷弯性能的影响。试验结果表明：应用正火控冷（NCC）工艺后，钢板的强度损失减少明显，断后伸长率略有降低，－40 ℃低温冲击稳定性改善明显，冷弯性能降低不明显。

大型薄壁钛合金零件的热处理工艺

潘浩，江希龙，韩保辉，陈英

2016, 41(11): 156-159. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.034

摘要 ( 89 )

PDF (693KB) ( 58 )

针对大型薄壁钛合金零件加工过程中出现畸变量大问题，分别选用钛板、锻环、铸钛三种类型的原材料进行加工试验，分析了每种原材料零件加工畸变情况，得到不同热处理状态的原材料对加工畸变的影响规律，并进行试验验证。结果表明，当TC4合金热处理温度稍高于其再结晶温度并保温一定时间后即可获得稳定性良好的组织，零件加工畸变量小，加工精度高。

21CrMoV5-7钢活塞头锻造毛坯热处理

印小松，董旭刚，伍宗文，马晓琳

2016, 41(11): 159-163. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.035

摘要 ( 90 )

PDF (687KB) ( 74 )

对21CrMoV5-7钢试样和21CrMoV5-7钢活塞头的热处理工艺进行了试制研究。结果表明，21CrMoV5-7钢奥氏体化后淬火冷却的相变产物包括低碳板条马氏体和高碳针状马氏体，在试验温度范围内，21CrMoV5-7钢的强度、冲击吸收能量和塑形先随淬火温度升高而增加，到910 ℃左右达到峰值，之后随淬火温度升高而降低；21CrMoV5-7钢活塞头经910 ℃油淬，650 ℃回火后，能满足活塞头力学性能指标。

防止零件表面尖角部位感应淬火开裂方法

陈亮

2016, 41(11): 164-165. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.036

摘要 ( 107 )

PDF (690KB) ( 61 )

为了防止零件表面尖角部位在感应淬火过程中发生开裂，设计了一种装置，可以将零件表面尖角部位完全遮盖。该装置同时可以避免因感应器与零件接触而造成短路，从而避免零件被电流击伤。结果表明：使用该防开裂装置及方法，不仅可以有效避免零件表面尖角部位在感应淬火过程中发生开裂，而且可以避免零件被电流击伤。

2024铝合金相变的体积分析新方法及其应用

陈锟，吴新猛，刘克家，陈惠芬

2016, 41(11): 166-170. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.037

摘要 ( 82 )

PDF (693KB) ( 94 )

以一种新的材料相变体积定量测量的方法，即比容差法，对2024铝合金热处理过程进行了测量与分析。结果表明：该方法对铝合金的固溶及时效热处理工艺的相转变，都可精确测量与分析。文中对该新方法进行了其他测量方法的定量验证，结果表明：该方法精确，两者的误差在15%以内。在此基础上，以一个具体实例，应用比容差法对铝合金淬透性进行了测量研究。比容差法得到淬透层深度为49 mm，而硬度法得到2024铝合金的淬透层深度为45 mm，两者基本相同，相对差值约9%。由此可见，比容差法可用于铝合金不同冷速的固溶热处理工艺研究，这就为其热处理相变提供了一种新的精确且定量的分析测量方法。

应力作用下X100管线钢SH-CCT曲线

李红斌1,2，林哲1,2，方芳3，徐树成1,2，李小林1,2

2016, 41(11): 171-174. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.038

摘要 ( 81 )

PDF (687KB) ( 75 )

利用Gleeble-3500热-力学模拟试验机测定应力作用下X100管线钢热影响区的相转变温度，并结合金相显微组织观察及显微硬度分析，绘制出X100管线钢的SH-CCT曲线。结果表明：随着冷却速率的增加，相变产物由铁素体逐步转变为贝氏体和马氏体，硬度呈上升趋势。与应力作用时相比，应力作用下各相的开始相变点均有所提高；应力作用使相变所得的显微组织比未施加应力时的更细小，硬度也更高。

汽车缸盖螺栓断裂原因分析

杨春，钟振前1，司红1，谢金鹏1

2016, 41(11): 175-178. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.039

摘要 ( 162 )

PDF (686KB) ( 90 )

汽车发动机用的一批35CrMo钢缸盖螺栓使用不久后即发生大比例的断裂，断裂位置都位于螺纹尾部磨削加工段，且断口形貌都比较接近。化学成分、显微组织、硬度、表面和断口形貌的检查和分析结果表明，断裂螺栓属于氢脆引起的延迟断裂。断裂批次螺栓的酸洗工序安排在了磨削和滚丝之后，螺纹尾部在酸洗后即出现了大量表面沿晶微裂纹，服役过程中沿晶裂纹进一步扩展并最终断裂。存在过酸洗和酸洗工序安排不合理是引起螺栓断裂的主要原因。

Cr12MoV模具钢冲头失效原因及改进措施

孟显娜1，张道达2，尧登灿2，陈汪林3

2016, 41(11): 178-183. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.040

摘要 ( 113 )

PDF (694KB) ( 140 )

疲劳断裂和崩刃是Cr12MoV模具钢冲头在服役过程中的主要失效方式，为此，对失效冲头的硬度、显微组织和失效形貌进行了测试和观察。研究发现马氏体基体中析出的粗大的或者连续分布的碳化物导致了应力集中，进而导致冲头的疲劳性能和断裂韧性下降。对冲头进行调质处理，碳化物明显细化，且弥散分布，提升了冲头的使用寿命，此时冲头的失效方式主要为磨粒磨损。为了进一步提升冲头的寿命，在调质处理后的冲头表面采用真空阴极弧离子镀的方法沉积了AlCrTiSiN涂层。与调质处理的冲头相比，沉积AlCrTiSiN涂层冲头的寿命延长了50%左右，这主要是因为AlCrTiSiN涂层具有高的硬度和低的摩擦因数。

C61900铜合金表面镀渗复合工艺改性

邹博华1，王玥2，朱艳丹2，王祎雪2，闫牧夫2

2016, 41(11): 184-189. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.041

摘要 ( 80 )

PDF (689KB) ( 44 )

对C61900铜合金镀钛-渗碳复合工艺进行了研究，首先采用了闭合场非平衡磁控溅射镀钛膜，再利用等离子体渗碳在铝青铜合金表面制备出了镀钛渗碳改性层；然后对改性层表面进行了硬度、摩擦磨损、SEM、EDS、XRD表征。结果显示：最佳等离子渗碳工艺参数为650 ℃保温时间6 h，将铝青铜表面硬度提高到了300 HV0.01以上，是铝青铜基体的3.8倍以上，并使其磨损率降低了近90%，解决了C61900铜合金表面硬度低耐磨性差的问题。

离子渗氮工艺对液压柱塞用38CrMoAl钢组织和性能的影响

陈尧1，宋磊1，张宸恺1，叶雪梅2，胡静1.2

2016, 41(11): 190-193. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.042

摘要 ( 120 )

PDF (689KB) ( 89 )

对液压柱塞用38CrMoAl钢进行了低温离子渗氮，采用金相显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计对处理后的38CrMoAl钢试样的显微组织、表面硬度和渗层脆性进行了分析。研究结果表明，相比于510 ℃常规离子渗氮，38CrMoAl钢经450 ℃×6 h低温离子渗氮后无白亮层产生，且XRD表明38CrMoAl钢表面无γ'-Fe4N相生成。同时，压痕周围无裂纹产生且硬度高于510 ℃×6 h常规离子渗氮。

微细Fe-N粉的添加对Fe-C-Cu合金的结构和力学性能影响

李爱1, 丁宗凯2，胡洋1, 李航1，崔国栋1，杨川1，张程菘1

2016, 41(11): 193-198. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.043

摘要 ( 74 )

PDF (689KB) ( 48 )

将含不同质量分数Fe-N粉的混合压坯在1100 ℃温度下进行烧结，然后对样品采用X射线衍射（XRD）分析、扫描电镜（SEM）和能谱分析，并进行了金相观察和压缩强度测定，研究了微细Fe-N粉的添加对多孔Fe-C-Cu合金的结构和力学性能的影响。结果表明：当烧结条件为在1100 ℃温度下保温30 min，Fe-N粉的添加能够明显提高粉末的烧结性能；当Fe-N粉添加量为50%时，烧结样品的压缩强度得到显著提高。随着Fe-N粉的添加量增加，烧结样品的孔隙圆化。

合金钢与碳钢渗氮层的耐蚀性对比

章敬保1，丁宗凯2，张程菘1，杨川1

2016, 41(11): 199-204. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.044

摘要 ( 113 )

PDF (685KB) ( 301 )

在不同温度下对碳钢Q235和42CrMo钢进行气体渗氮，利用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪及X射线衍射仪对比分析了Q235和42CrMo钢渗氮层的微观组织及相结构，并用电化学方法测试了样品的耐腐蚀性。经过渗氮处理后的样品的耐腐蚀性都较原材有大幅提高，而相同温度渗氮后42CrMo钢的自腐蚀电位较Q235钢的低，42CrMo钢渗氮层电阻小于Q235钢，碳钢渗氮层的耐蚀性优于合金钢。采用热力学和第一性原理计算探讨了42CrMo钢的合金元素对渗氮层的抗腐蚀性的影响。结果表明合金元素Cr、Mo通过降低Fe-N化合物稳定性从而降低渗氮层的抗腐蚀性。

桥梁缆索锚具的选材及热处理

周祝兵1，2

2016, 41(11): 205-210. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.11.045

摘要 ( 81 )

PDF (687KB) ( 70 )

结合缆索锚具的合金钢材料40Cr、42CrMo钢，对其热处理工艺进行了试验研究，找出材料最合理的强韧化工艺。选用500 ℃×8 h氮碳共渗对锚具强度薄弱位置进行强化处理，经静强度检验，其强度和韧性均有明显提高，达到了局部强化的效果。经该工艺技术强化后的缆索锚具已应用在世界超级工程—港珠澳大桥三座斜拉桥中。

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