金属热处理

曹静1，安立聪1，杨弋涛1，2

2016, 41(12): 1-4. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.12.001

摘要 ( 154 )

PDF (978KB) ( 264 )

借助光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）研究了铸造双相不锈钢在800 ℃时效不同时间的组织演变规律，并结合电子布氏硬度计（HBE-3000 A）研究时效过程组织转变对材料力学性能的影响。结果表明：时效过程中，双相不锈钢中铁素体相的比例随时效时间延长而逐渐减少，铁素体在时效处理过程中分解析出富Cr相和γ2相，富Cr相主要存在铁素体与奥氏体的晶界处，而γ2相则分布在铁素体基体上，并随着时效时间增加不断生成并长大。结合硬度测试结果发现，富Cr相的析出对材料硬度的提高起到了主要作用。

高碳盘条钢等温转变动力学曲线与微观组织

熊虎1,梁宇1,2,李静1

2016, 41(12): 5-9. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.12.002

摘要 ( 129 )

PDF (888KB) ( 94 )

采用快速相变仪研究了3种不同优质碳素盘条钢的等温转变曲线及其等温转变孕育期特点。结果表明：中高碳盘条钢等温转变曲线中珠光体转变与贝氏体转变温度无明显界限，合金元素含量相近时随碳含量的增加等温转变曲线右移；在相近碳含量下随Mn含量的上升TTT曲线右移。3种盘条钢鼻尖温度均在560 ℃左右，过冷奥氏体转变的最小孕育期随合金元素含量增加，从2.94 s增加到5.34 s。在620~500 ℃等温温度范围珠光体片层间距随等温温度的降低而细化，奥氏体化后在530~560 ℃等温可获得均匀、单一的索氏体组织，在560 ℃及以上等温开始出现明显先共析铁素体。

铁基高温合金GH2132离子渗氮层组织

侯彩云，许晓磊，于志伟

2016, 41(12): 10-13. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.12.003

摘要 ( 84 )

PDF (901KB) ( 112 )

对铁基高温合金GH2132进行450 ℃低温等离子体渗氮。利用扫描电子显微镜、X射线衍射技术分析研究渗氮层组织结构特点。结果表明：渗氮层由高硬度且耐蚀性更好的奥氏体基过饱和氮固溶体，即膨胀奥氏体N相组成。N相的点阵参数由表及里沿渗层深度逐渐降低，且点阵膨胀相对于基体奥氏体呈各向异性。渗层厚度约23 m，呈双渗层结构，即形成了内扩散层。

生物质锅炉过热器用钢在混合碱金属熔盐中的电化学腐蚀行为

何建军，龙凯亮，张炜，任延杰，陈荐，熊维舟

2016, 41(12): 13-18. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.12.004

摘要 ( 118 )

PDF (896KB) ( 82 )

以过热器12Cr1MoV钢为研究对象，在不同的混合碱金属熔盐中开展电化学腐蚀试验。结果表明：12Cr1MoVG钢在600、700 ℃ KCl+NaCl熔盐腐蚀环境下的电化学阻抗谱表现出双容抗特征；电化学反应时间越长，阻抗谱的高频端阻抗值越大；在600 ℃条件下的阻抗值高于700 ℃下的阻抗值，随着温度的升高，12Cr1MoVG钢的腐蚀速率更大；在混合熔盐中12Cr1MoVG合金整体的腐蚀速率大小顺序为。

2209和2507双相不锈钢堆焊层组织结构及耐蚀性对比

王顺花1，倪昱1，张建晓2，史伟3，郝耕1

2016, 41(12): 19-24. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.12.005

摘要 ( 115 )

PDF (897KB) ( 105 )

利用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜和能谱仪等，对2209和2507双相不锈钢FCAW堆焊层焊态、退火态的组织结构和耐蚀性进行对比研究。结果表明：两种堆焊层焊态时均主要由铁素体α和魏氏体状奥氏体γ组成，在α晶内及α/γ界面处存在少量细条状的二次奥氏体γ2，在α/γ、α/α界面处还存在极少量的点状σ相；两种堆焊层经690℃×8h退火后，σ相和γ2均明显增多。两种堆焊层焊态的耐蚀性均合格，且2507型堆焊层的耐蚀性优于2209型堆焊层；而两种堆焊层退火态的耐蚀性均急剧下降、严重不合格，这主要是由于退火过程中堆焊层内析出大量σ相和γ2所致。

离心铸造辗扩成形42CrMo钢环件热处理后的组织与性能

尉潇健，齐会萍，李永堂，秦芳诚，李光

2016, 41(12): 25-28. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.12.006

摘要 ( 79 )

PDF (892KB) ( 103 )

为了实现42CrMo离心铸坯辗扩成形环件良好的综合力学性能，对热辗扩后成形环件采用840 ℃水淬及590 ℃回火调质处理，对其显微组织和力学性能进行检测，并对其拉伸及冲击断口形貌观察。结果表明：辗扩后环件平均晶粒尺寸较小，中层晶粒相对内、外层的粗大；经过调质处理，辗扩残余应力得到释放，晶界活性增加，晶粒发生一定程度长大，显微组织由层片状珠光体转变为回火索氏体，断裂形式由解理断裂转变为韧性断裂；强度、硬度有所降低，但塑韧性明显提高，综合力学性能良好，满足了技术条件要求。

AZ31镁合金/6061铝合金点焊接头的组织及力学性能

杨绍斌1，杨东旭1，董伟1，高川2，沈丁1

2016, 41(12): 29-33. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.12.007

摘要 ( 108 )

PDF (897KB) ( 319 )

对AZ31镁合金与6061铝合金进行了电阻点焊，利用金相显微镜、扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析(EDS)、X射线衍射分析（XRD）研究了点焊接头的组织及力学性能。结果表明：AZ31镁合金与6061铝合金异种金属点焊接头冶金结合良好，焊接界面清晰，无明显缝隙。熔合区组织由边缘柱状晶区和中心树枝晶组成，主要含有镁和铝两种元素，且镁元素含量远高于铝元素。接头镁侧断面由大量α-Mg和少量β-Mg17Al12组成，呈混合型断裂特征；铝侧断口由Mg、Al和β-Mg17Al12组成，呈解理断裂。随焊接电流增大，点焊接头最大剪切应力增加。

靶材用高纯铝板退火组织

周玉川，杨利，王云，李鹏，夏亚峰，范晗

2016, 41(12): 34-38. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.12.008

摘要 ( 87 )

PDF (908KB) ( 70 )

以高纯铝铸锭（纯度>99.995%）为原材料，采用热轧的加工方法，制备出了表面及板形良好的大规格高纯铝板，研究了高纯铝板不同温度退火后的显微组织。结果表明：变形量为95%左右的轧制态铝板，280 ℃分别退火45 min和55 min后，可获得晶粒尺寸良好的等轴组织，其平均晶粒直径分别为62.4 μm和128.4 μm。末道次的轧制变形量对产品的晶粒度有着决定性的影响，变形量越大，晶粒越细小。

2205不锈钢摩擦焊接头组织及残余应力分布

杨峰1, 2，石端虎1, 2，陆兴华1, 2，张雨正1

2016, 41(12): 38-41. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.12.009

摘要 ( 106 )

PDF (901KB) ( 84 )

采用X射线衍射技术对2205双相不锈钢焊接界面残余应力进行测试，同时利用光学显微镜及电子背散射衍射技术(EBSD)对接头旋合区（RZ）、热机影响区（TMAZ）及热影响区（HAZ）微观组织进行分析。结果表明：接头轴向、径向残余应力均表现为压应力状态，呈单边V形分布，其中轴向残余应力峰值(－287 MPa)位于热机影响区(TMAZ)边缘，该区域α相和γ相在焊接过程中，在剪切及摩擦作用下，发生剧烈扭曲；而焊缝中心旋合区具有明显的动态再结晶特征，呈细小等轴晶状(3~4 μm)，残余应力仅为在－15~－54 MPa。

爆炸喷涂WC-Co/CoMoCrSi复合涂层的组织与性能

田浩亮，崔永静，王长亮，郭孟秋，高俊国，张欢欢

2016, 41(12): 42-46. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.12.010

摘要 ( 100 )

PDF (888KB) ( 262 )

为了提高CoMoCrSi涂层的结合强度和力学性能，采用爆炸喷涂技术制备了WC-12Co涂层作为过渡层的WC-Co/CoMoCrSi复合涂层，借助SEM和EDS等手段分析了涂层截面组织形貌和化学元素组成，采用显微硬度计、万能拉伸机及销盘式摩擦磨损试验机等研究了涂层的力学及摩擦磨损性能。结果表明：在氧燃充枪比为60%的喷涂参数下，制备WC-Co/CoMoCrSi复合涂层平均结合强度高达66 MPa，涂层截面组织致密、均匀，孔隙率小于0.6%，平均显微硬度为667 HV0.1，复合涂层摩擦因数0.53~0.56，具有优异的耐磨性能。

合金元素对低合金耐磨钢组织及性能的影响

练容彪1，宋新莉1，马玉喜1, 2，刘彪1

2016, 41(12): 47-51. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.12.011

摘要 ( 101 )

PDF (891KB) ( 331 )

对不同合金元素含量的低合金耐磨钢进行淬火加回火热处理后，测试力学性能及－40 ℃冲击吸收能量，借助SEM、TEM等分析组织及析出相，研究合金元素对低合金耐磨钢的组织和性能的影响。结果表明：含有Ni、Cu、Cr、Mo等合金元素的试验钢淬火及190 ℃低温回火后均得到板条状马氏体组织，马氏体板条间有细小碳化物析出相。而没有添加Ni、Cu及少量添加Cr、Mo元素的试验钢淬透性降低，淬火及低温回火组织为马氏体及少量铁素体。添加Ni、Cu、Cr、Mo等合金元素的试验钢淬火及低温回火后得到较好的综合力学性能，最佳性能为屈服强度1218 MPa，抗拉强度1507 MPa，硬度429.5 HV，－40 ℃冲击吸收能量27.7 J。

TiO2添加对高锰钢堆焊层组织和性能的影响

牛犇1,2，易耀勇2，易江龙2，王凯2，刘洪喜1

2016, 41(12): 52-57. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.12.012

摘要 ( 80 )

PDF (891KB) ( 92 )

在Q235钢板上，用不同TiO2含量的高锰钢堆焊药芯焊丝进行堆焊试验。采用扫描电镜、电子探针和X射线衍射仪等对堆焊层的显微组织进行分析，测试熔敷金属的硬度及耐磨性。结果表明：在耐磨堆焊焊丝中添加TiO2和Al，通过焊接冶金反应原位生成TiAl金属间化合物颗粒，能对堆焊层组织产生细化作用，并能提高堆焊层的硬度和耐磨性。添加0.53%的TiO2堆焊层熔敷金属具有最优的微观组织及耐磨性能；随着TiO2的添加，熔敷金属磨损机制由黏着磨损逐渐转变为磨料磨损。

铌含量对S31042耐热钢析出相及持久性能的影响

王斌1,2，梁军1，荆洪阳2，刘正东3，程世长3，王敬忠4

2016, 41(12): 58-62. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.12.013

摘要 ( 103 )

PDF (901KB) ( 311 )

以高、中、低3种铌含量的S31042耐热钢作为试验钢，研究了铌含量对S31042钢中析出相及持久性能的影响。结果表明： S31042钢时效处理后，钢中主要含有M23C6相、Z相和MX相；当时效时间达到10 000 h时，钢中发现了σ相的存在。铌含量对S31042钢中析出相的种类和M23C6相的含量影响不大，对含铌相含量的影响显著，随着铌含量的升高，Z相+MX相含量明显增多。700 ℃持久寿命并未随铌含量的升高而单调增加，而在中限铌含量出现最大值，高铌钢中未固溶的粗大一次析出相是造成持久寿命降低的主要原因。

Nb、V微合金钢筋高温热塑性及奥氏体长大规律

谢常胜1，潘红波2，阎军2，张建3，于同仁3，郭湛3

2016, 41(12): 63-68. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.12.014

摘要 ( 90 )

PDF (900KB) ( 80 )

在实验室采用Gleeble 3500与箱式电阻炉分别对试验钢的高温热塑性及奥氏体晶粒长大规律进行了测试，研究了Nb对V微合金化高强钢筋高温热塑性与奥氏体长大规律的影响。结果表明：Nb的加入使V微合金化高强度钢筋的高温低塑性区扩大至1035 ℃，并使800~1000 ℃范围内的塑性减小，但对650 ℃以下的塑性有所改善。奥氏体平均晶粒尺寸变化曲线表明，与保温时间相比，加热温度对晶粒尺寸的影响更大；不含Nb试验钢奥氏体晶粒异常长大的温度为1050 ℃，含Nb试验钢奥氏体晶粒异常长大的温度为1100 ℃；当加热温度≥1050 ℃时，含Nb试验钢的晶粒尺寸比不含Nb试验钢细小，减小20 μm左右。

Si、Mg含量对Al-Mg-Si合金显微组织及显微硬度的影响

李佳双，屈敏, 崔岩，刘峰斌

2016, 41(12): 69-74. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.12.015

摘要 ( 129 )

PDF (899KB) ( 142 )

通过添加不同含量Si和Mg，研究Si、Mg对Al-Mg-Si合金显微组织与显微硬度的影响。采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）和显微硬度计分别对合金的微观形貌、相组成及显微硬度进行测试分析。结果表明：合金中主要有初生α-Al、骨骼状Mg2Si相、板片状共晶Si，还会出现少量的Al9Si、Al8Si6Mg3Fe、Al0.3Fe3Si0.7 和Al0.5Fe3Si0.5。随着Si含量的增加，Al-Mg-Si合金中α-Al枝晶变得细小，初生硅含量增加。随着Mg含量的增加，α-Al枝晶变粗、变大，从α-Al基体和初晶Si中的析出相逐渐明显，Mg2Si强化相聚集长大，同时α-Al初生晶尺寸增大。随着Si含量的增加，Al-Mg-Si合金的显微硬度也随之提高。随着Mg含量的增加，合金显微硬度先增大后减小。

铸造Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金中Gd含量的优化

唐昌平1,2，刘文辉1,2，陈宇强1,2，刘筱1,2，邓运来3

2016, 41(12): 75-80. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.12.016

摘要 ( 75 )

PDF (906KB) ( 313 )

采用硬度测试、室温拉伸、X射线衍射、扫描电镜和透射电镜等研究了Gd元素含量对Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金微观组织和力学性能的影响。结果表明：铸态Mg-xGd-3.0Y-1.0Nd -1.0Zr(x=5.0、5.5、6.0)合金的相组成均为镁基体及非平衡共晶Mg5.05RE（RE=Gd、Y、Nd），非平衡共晶的化学成分对Gd元素含量不敏感，但体积分数随Gd含量的增加而增加。经固溶处理后，非平衡共晶均可溶入镁基体，但在晶界残留富稀土粒子。当Gd含量超过5.5wt%后，晶界上的富稀土粒子开始团聚，降低合金的力学性能。经成分优化，较优的合金成分为Mg-5.5Gd-3.0Y-1.0Nd-1.0Zr，其铸造-T6态的抗拉强度为322 MPa，伸长率为4.0%，力学性能优于总稀土含量与之相当的商用WE54合金。

TC18钛合金SHCCT曲线的测定

权纯逸1，董文超2，焦清洋1，李世键1，孙忠海1，陆善平2

2016, 41(12): 81-85. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.12.017

摘要 ( 108 )

PDF (898KB) ( 288 )

采用金相法测量了TC18钛合金相变温度，利用L78 RITA型快速加热热膨胀仪，通过热膨胀法测定了不同焊接冷却速率下TC18钛合金的膨胀量曲线，结合金相分析和硬度测试，得到了不同冷却速率下试样的显微组织和硬度，测绘了TC18钛合金的焊接条件下的CCT曲线。结果表明：TC18钛合金的相变温度为（855±5）℃；随着冷却速率增加，析出α相的数量逐渐减少，且由片层状向团簇状结构转变。当冷却速率低于0.8 ℃/s时，α相以片层状形貌析出，当冷却速率高于0.8 ℃/s时，α相以团簇状析出，且析出的片层或团簇状颗粒均随冷却速率的增加而细化；当冷却速率超过10.0 ℃/s后，亚稳β相的转变受到抑制，基本上被完全保留下来。

热处理工艺对双相等温淬火球墨铸铁组织与力学性能的影响

曾维和1，田迎新2，李德江1，刘金林2，曾小勤1

2016, 41(12): 86-91. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.12.018

摘要 ( 94 )

PDF (900KB) ( 90 )

研究了奥氏体化温度，等温淬火温度和时间对双相等温淬火球墨铸铁(Dual Phase Austempered ductile Iron, DP ADI)显微组织与力学性能的影响。结果表明：在双相区(α+??)范围内，随奥氏体化温度升高，双相ADI组织中先共析铁素体体积分数逐渐减少，奥铁体含量增加，强度和硬度逐步升高，而伸长率与冲击吸收能量下降；等温温度和时间对残留奥氏体体积分数和力学性能有显著影响，随等温温度降低，残留奥氏体体积分数减少，双相ADI抗拉强度、硬度升高，但伸长率和冲击吸收能量降低。随等温时间增加，残留奥氏体体积分数先增加后减少，等温时间为1.5 h时，残留奥氏体体积分数达最大值，双相ADI伸长率和冲击吸收能量达最大值。

2219铝合金铸锭均匀化热处理工艺

黄元春1,2,3，杨楚戈1,2，刘宇3，刘翔3，李音3

2016, 41(12): 92-97. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.12.019

摘要 ( 99 )

PDF (889KB) ( 335 )

通过对常规铸造与超声铸造2219铝合金铸锭进行分级均匀化处理，利用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析和X射线衍射等方法分析对比了其铸态与均匀化态的成分及显微组织。结果表明：超声铸造工艺的采用可以显著降低铝熔体枝晶和成分偏析程度，并达到细化晶粒的效果；由于铸造组织晶界处存在Al2Cu非平衡相的偏聚，导致合金元素Cu、Mn、Fe在组织内分布不均匀。经455 ℃×20 h+530 ℃×20 h均匀化处理后，2219铝合金组织中的非平衡相（Al2Cu）逐渐溶解，但是合金中难溶AlCuMn、AlCuMnFe相的含量基本没有变化；且超声铸锭均匀化程度更高。

回火工艺对海洋工程用钢E690组织与性能影响

帅勇1,2，孙乐飞2，闫博2，付清霞2，邵华2

2016, 41(12): 97-101. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.12.020

摘要 ( 98 )

PDF (892KB) ( 312 )

采用扫描电镜、透射电镜及性能测试等方法研究了回火工艺对海洋工程用钢E690组织和性能的影响。结果表明：在同一回火时间下，随着回火温度的增加，试验钢强度呈下降趋势，伸长率呈上升趋势，低温冲击吸收能量先上升然后下降。在同一回火温度下，随着回火时间的延长，试验钢强度呈下降趋势，伸长率先上升后下降，630 ℃和650 ℃回火温度下的低温冲击吸收能量受影响较小。试验钢回火后的组织以板条贝氏体为主；其组织随回火温度的增加，由板条贝氏体向粒状贝氏体转变，钢中析出物也相应粗化。

固溶处理对氮微合金化高强度因瓦合金组织和性能的影响

孙道柱1，孙中华2，佟琛1，贾建西1，张云飞2，彭会芬1

2016, 41(12): 102-106. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.12.021

摘要 ( 86 )

PDF (906KB) ( 97 )

时效强化是一种便于实现，且对高强度因瓦合金比较有效的强化措施。实现这一强化手段的前提是需对材料进行适当的固溶处理。为此，本文研究了N微合金化因瓦合金在固溶处理过程中微观组织和力学性能及物理性能的变化。结果表明，随着固溶处理温度的升高，在热轧态形变的奥氏体晶粒中形成新的再结晶晶粒数量不断增加，晶粒尺寸逐渐增大。当固溶处理温度为1150 ℃时，热轧态析出的第二相粒子已基本完全溶解于奥氏体基体，此时的材料不仅晶粒细小，而且具有较高的硬度(187.4 HV0.1)、强度(Rm=625.6 MPa)和最好的塑性(A=37.0%)。尽管其膨胀系数是热轧态的1.20倍，但仍处在4.41×10-6 ℃-1很低水平。固溶处理温度进一步增加，不仅使奥氏体晶粒急剧增加，而且使材料的力学性能和膨胀特性全面恶化。

304不锈钢喷砂助低温渗铝工艺

李亚敏，侯树峰

2016, 41(12): 107-112. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.12.022

摘要 ( 94 )

PDF (897KB) ( 78 )

采用喷砂技术对304不锈钢板表面进行处理，并对喷砂处理后的试样进行热处理和低温固体粉末包埋渗铝处理，分析讨论了喷砂助低温渗铝的最佳工艺参数。结果表明：表面经喷砂处理后，试样表层形成厚约250 μm的变形区，同时表面发生了马氏体相变，硬度明显提高。喷砂试样经400～600 ℃热处理后，变形层组织仍为马氏体相，硬度有所下降，变形层具有热稳定性。表面喷砂处理可以降低渗铝温度，提高渗铝速度。最佳渗铝工艺为经过优化喷砂工艺处理后在530 ℃渗铝3 h随炉冷却，试样表面可形成约50 μm的渗层，渗层主要由金属间化合物FeAl2构成，表面硬度可达640 HV0.2。

I&Q&P工艺预先Mn配分处理低碳硅锰钢的组织与性能

任振全，田亚强，李然，宋进英，魏英立，代鑫，陈连生

2016, 41(12): 113-116. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.12.023

摘要 ( 88 )

PDF (889KB) ( 61 )

通过I&Q&P处理工艺，采用SEM、XRD和拉伸试验手段，研究了低碳硅锰钢中Mn元素的配分行为及其配分工艺参数对I&Q&P处理试验钢组织与性能的影响。结果表明：经I&Q&P工艺处理，试验钢室温组织为板条状马氏体和残留奥氏体。随配分时间延长或配分温度的升高，试验钢的抗拉强度总体呈降低趋势，残留奥氏体含量均先增加后减小，伸长率与残留奥氏体量的变化趋势基本一致。800 ℃等温30 min，试验钢中残留奥氏体含量及伸长率最大，分别为10.02%，24.25%，该参数下的综合性能最佳。

H13钢激光熔覆Co基涂层工艺优化及组织性能

叶宏1,2，喻文新1,2，雷临萍1，毛双1，唐朝1

2016, 41(12): 117-121. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.12.024

摘要 ( 93 )

PDF (900KB) ( 100 )

采用Nd:YAG激光器在H13钢表面制备Co基合金涂层，分析扫描速度和电流强度对涂层成形质量的影响，确定最优参数。借助扫描电镜和X射线衍射仪分析了涂层组织形貌及物相组成。使用显微硬度计和摩擦磨损试验机测试了涂层截面硬度及耐磨性能。结果表明：激光熔覆扫描速度增加和电流强度降低，均可使Co基合金涂层熔高和熔宽降低，孔洞和裂纹数量减少。优化工艺参数为：扫描速度120 mm/min，电流200 A。该工艺制备涂层组织主要由细小的枝晶和共晶组成，包括γ-Co和M23C6相，涂层硬度达到610 HV0.2；耐磨性是淬火回火态H13钢的1.32倍。

退火时间对微纳结构316L不锈钢组织和力学性能的影响

申光1，魏福安1，喇培清1，孟倩1,2，王鸿鼎2，师婷1，马付良1，魏玉鹏1，郭鑫1,盛捷1

2016, 41(12): 122-126. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.12.025

摘要 ( 103 )

PDF (888KB) ( 114 )

在800 ℃下对铝热法制备的微钠结构316L不锈钢进行了不同时间退火处理，利用XRD、SEM等分析了退火过程中的组织演变，并测试了力学性能。结果表明：随退火时间延长，微米晶奥氏体体积分数增大，纳米晶奥氏体晶粒尺寸变化不明显，铁素体体积分数逐渐增加；退火时间大于4 h，微米晶奥氏体体积分数明显增大，改善了铸态组织因纳米晶无法储存足够位错而导致的加工硬化能力弱的问题，此时抗拉强度达499 MPa，屈服强度为236 MPa，伸长率随退火时间的延长先增大后急剧下降，退火4 h后伸长率达24%，材料塑性得以优化。

深冷处理对6005A合金焊接接头组织与性能的影响

季凯，倪赓，李小兵，徐玉松

2016, 41(12): 127-130. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.12.026

摘要 ( 102 )

PDF (901KB) ( 334 )

采用蔡氏显微镜、扫描电镜、透射电镜及拉伸试验研究三次循环深冷处理前后车用6005A合金焊接接头组织与性能的演变规律。结果表明：经过三次循环深冷处理，6005A铝合金焊接接头出现若干强化相β-Mg2Si，期间弥散分布Si、α-AlFeSi等细小析出相。同时，循环深冷处理促使焊接区域形成大量的位错，抵消焊接热输入过程中产生的强大内应力，提升合金焊缝区域抗拉强度至234 MPa；此外，循环深冷处理后拉伸断口区域组织呈细小、平坦的延性韧窝结构。

拉拔变形量和退火工艺对铜包纯铁线材组织与性能的影响

朱映玉1，袁大伟1，陈剑明1，陈辉明2

2016, 41(12): 131-136. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.12.027

摘要 ( 87 )

PDF (888KB) ( 76 )

采用拉伸复合法制备了铜包纯铁线材，研究了拉拔变形量、退火温度和时间对铜包纯铁线材组织与性能的影响。结果表明：随着拉拔变形量的增加，铜包纯铁线材铜、铁晶粒越来越小，铜晶粒呈现不规则形状，铁晶粒呈现典型的流变形特征，线材抗拉强度逐渐升高，电导率、伸长率逐渐降低；随着退火温度的升高和退火时间的延长，铜和铁的晶粒逐渐长大；随退火温度的升高，铜-铁界面铜、铁原子发生扩散，形成一定厚度的扩散层，线材的抗拉强度降低、伸长率提高，电导率先升高后降低；随着退火时间延长，复合线材的电导率和伸长率逐渐升高，抗拉强度降低。

TA2工业纯钛负压下间歇式气体渗氮

杨峰，熊茫茫，祝圆圆，刘静

2016, 41(12): 137-140. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.12.028

摘要 ( 87 )

PDF (901KB) ( 60 )

研究了负压条件下，不同氮氩混合比对TA2工业纯钛组织与性能的影响。结果表明：渗氮层主要由α-Ti、TiN0.3和TiN相组成。有效硬化层深度为 30～50 μm，氮氩比在1:5和1:1时渗层硬度较高且梯度平缓。腐蚀电位随氮分压的增大先提升后降低，腐蚀速率则先降低后增大。当氮氩比为1:1时，TA2渗氮层具有最优的综合性能。

回火温度对Cr26-16Mn双金属复合板组织及力学性能的影响

薛屺，周毅，董朋朋，范萍，李欢

2016, 41(12): 141-145. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.12.029

摘要 ( 100 )

PDF (888KB) ( 74 )

对比分析了Cr26-16Mn双金属复合材料与单一Cr26铸铁、16Mn钢的力学性能，利用OM、SEM、XRD等研究了回火温度对Cr26-16Mn双金属复合板组织及性能的影响。结果表明：在1000 ℃淬火条件下，随回火温度的升高，Cr26-16Mn复合板基材Cr26铸铁和复层16Mn钢硬度均降低，单一16Mn钢及复合板冲击性能提高，复合板冲击吸收能量为单一Cr26铸铁的6~7倍。520 ℃以下回火时，Cr26铸铁中马氏体分解，残留奥氏体转变析出二次碳化物，基材硬度变化较小；随着回火温度提高，Cr26铸铁组织中析出大量二次碳化物，马氏体分解增加，硬度明显降低。16Mn钢在回火过程中马氏体形态消失，铁素体含量增加，冲击性能提高。在1000 ℃淬火时，Cr26-16Mn复合板在420~520 ℃回火能获得较好的硬度及冲击性能。

淬火工艺对新型高碳铬轴承钢GCr17Mo组织与硬度的影响

张玲1,2，孙小东1,2，王玉杰1，梁志强1，杨争1,2，曾朝凡1,2

2016, 41(12): 145-148. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.12.030

摘要 ( 72 )

PDF (900KB) ( 79 )

分析了新型高碳铬轴承钢GCr17Mo的原材料质量及锻件的性能状态，研究了不同淬火工艺对其组织及性能的影响。结果表明：对于新型高碳铬轴承钢GCr17Mo，在淬火时间40 min条件下，当淬火温度为810~850 ℃时，淬回火组织及硬度均符合要求；淬火温度高于870 ℃时，组织过热，有细小淬火裂纹出现。在淬火温度830 ℃条件下，淬火时间不足时，GCr17Mo钢淬回火后组织及硬度均不合格。综合考虑GCr17Mo钢最佳淬火温度范围为820~850 ℃，淬火加热时间可参照GCr15SiMn钢。

预时效时间对汽车用6016铝合金组织与性能的影响

李辉1,2，张华2，祝贞凤1，赵奇1，江海涛3

2016, 41(12): 149-152. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.12.031

摘要 ( 117 )

PDF (897KB) ( 299 )

对汽车覆盖件用6016铝合金进行了不同时间的预时效处理，并进行烘烤硬化。采用金相显微镜和扫描电子显微镜观察了微观组织，差示扫描量热器测试了DSC曲线，并对其强度进行了测试。结果表明：随预时效时间的延长，屈服强度和抗拉强度均呈现逐渐降低的趋势，烤漆处理后，二者均发生了明显的提高，并且预时效时间越长，烘烤后强度的提升越高；预时效处理后，原子团簇溶解-吸热峰推迟出现，GP区和β″相析出-放热峰值温度略有降低，预时效处理抑制了后续自然停放过程中生成原子团簇与GP区，同时有利于车身板BH值提高。

热处理对沉淀强化型铁镍基耐蚀合金热挤压厚壁管

刘海定1, 2, 3，王东哲1, 2, 3，黄国平1，黄敏1, 2，赵安中1, 2,3

2016, 41(12): 153-157. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.12.032

摘要 ( 64 )

PDF (890KB) ( 58 )

研究了热处理对铁镍基合金热挤压厚壁管力学性能的影响。结果表明：由于挤压温度高、速度快，且挤压完成后采用了水冷冷却，试验合金挤压态的力学性能和固溶态的力学性能非常接近，挤压后直接时效态和固溶+时效合金的力学性能也非常接近。随着固溶温度升高，试验合金的强度下降、韧塑性上升，适宜的固溶处理温度是960~1040 ℃。随着时效温度的升高，试验合金的强度呈现先升后降的趋势，而韧塑性表现出大致相反的变化规律，其转折点温度均为740 ℃。随着时效时间的延长，试验合金的强度呈现先急剧增大后缓慢增加再后几乎不变的趋势，而韧塑性表现出大致相反的变化规律，适宜的时效时间为不超过16 h。

中厚钢板正火后快速冷却工艺控制系统

韩毅，付天亮，邓想涛，王昭东

2016, 41(12): 158-163. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.12.033

摘要 ( 74 )

PDF (900KB) ( 75 )

正火后快速冷却是改善中厚钢板热处理组织性能的新技术，工艺控制是该技术的核心。本文建立了钢板正火后快速冷却多场耦合传热模型和换热系数模型、自动控制系统和系列高强均匀快冷技术，构建了工艺控制系统。工业应用结果表明：该系统实现了按工艺路径快冷，主要冷却参数控制误差<1%，终冷温度控制精度为±10 ℃，冷后板形不平度≤7 mm/2 m，冷后钢板组织、强度、冲击韧性等改善明显，满足了企业高品质、减量化热处理的需求。

辊式淬火机高压喷水区水流量和辊道速度优化

张敬奎，董华，周恩泽

2016, 41(12): 164-167. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.12.034

摘要 ( 77 )

PDF (887KB) ( 64 )

选取辊式淬火机为研究对象，建立了高压喷水区钢板冷却过程的传热模型，模拟了钢板在淬火冷却过程中的温度分布。基于传热过程数学模型，并考虑淬火工艺要求和设备条件的限制，设计了两种控冷方案并对高压喷水区水流量和辊道速度进行了优化。结果显示，两种优化的设定方案均可满足工艺要求，随钢板厚度的增加，辊道速度均呈指数形式下降，总水消耗量均呈指数形式增加，且方案二更为节水。

U75V钢轨轧后冷却过程弯曲变形演变规律的模拟

陈林，李晓娜，张志扬，李泽远，刘宇雁

2016, 41(12): 168-172. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.12.035

摘要 ( 92 )

PDF (890KB) ( 72 )

利用DEFORM软件定量描述了U75V钢轨轧后不同冷却过程中的弯曲变形的演变规律。结果表明：钢轨冷却过程中弯曲变形不仅受热应力和相变应力作用；而且还受钢轨的不同部位冷速不同、相变进行的程度不同的影响。钢轨空冷过程最终弯曲挠度为0.0913 mm，换算成百米重轨为1.01 m，弯向轨头方向；而以轨头15 ℃/s，轨底6 ℃/s冷速水冷方式冷却时，钢轨最终弯曲挠度为0.044 mm，换算成百米重轨为0.441 m，弯向轨底方向。可见通过控制钢轨不同部位冷速，可使其弯曲变形程度较空冷的小。

空气射流冷却条件下BNbRE钢轨温度场分布

安小凡1，王海燕2,3，陈树明3，陈林2，郑梦珠2,3，吴志峰2

2016, 41(12): 173-177. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.12.036

摘要 ( 106 )

PDF (899KB) ( 53 )

采用Fluent软件，基于标准k-ε湍流模型对BNbRE钢轨在空气射流冷却过程的流场和温度场进行了有限元模拟，讨论了不同冷却风速（100、200 m/s）下钢轨二维模型的温度场及传热特性变化规律。结果表明：随着风速提高，钢轨表面传热系数增大，换热效果增强；对于风速为100 m/s的情况，当冷却时间达到80 s时，上部射流与壁面冲击后产生的贴壁气流分散到两侧，会影响下部射流方向；当风速为200 m/s，冷却时间为40 s时，贴壁气流已明显影响了两侧下部射流；将风速从100 m/s提高到200 m/s后，钢轨的冷却速率明显加快，表面终冷温度从543 ℃降至358 ℃，平均冷却速率也由2.55 ℃/s增加至4.42 ℃/s，这对于满足钢轨淬火冷却工艺的要求，从而控制最终组织具有重要理论指导意义。

利用合金元素偏析显示齿轮钢连铸坯枝晶的方法

柳洋波，佟倩，孙齐松，丁宁，温娟

2016, 41(12): 178-181. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.12.037

摘要 ( 82 )

PDF (890KB) ( 62 )

提出了一种利用合金元素偏析显示齿轮钢连铸坯枝晶的方法。该方法通过对连铸坯进行等温退火使C元素富集到合金元素较高的枝晶间，缓冷后形成珠光体，硝酸酒精侵蚀出的珠光体组织即代表枝晶间。利用本方法可清晰、准确地将枝晶显示出，并可测量一次枝晶间距和二次枝晶间距，为优化齿轮钢连铸工艺提供依据。而且硝酸酒精溶液侵蚀省去了复杂的腐蚀试剂配制，便于检测人员操作的规范和快捷。

35CrMo钢气瓶热处理时爆裂失效分析

周军1，樊湘芳1，郑秋艳2，赵健明2，黄伟力1

2016, 41(12): 182-186. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.12.03

摘要 ( 106 )

PDF (894KB) ( 67 )

5CrMo钢气瓶在热处理时发生爆裂，对其样件进行宏观检验、微观分析、力学性能测试、化学成分分析，并对同批次气瓶进行现场模拟试验以及有限元分析。结果表明：密封气瓶内壁粘附的石墨和水在高温下生成的可燃气体与氧气反应发生爆炸，产生瞬时高压，导致气瓶爆裂。

40CrMnMo钢单体泵泵体淬火开裂分析及对策

姜如松1，廖永红2

2016, 41(12): 187-191. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.12.039

摘要 ( 103 )

PDF (888KB) ( 70 )

针对调质热处理后批量开裂的单体泵泵体，采用化学成分分析、硬度测试、夹杂物检查、金相组织和晶粒度检查以及扫描电镜分析方法对泵体开裂原因进行分析并提出相应改进措施。结果表明：失效泵体开裂的主要原因是泵体壁厚不均匀，淬火过程中热应力与组织应力叠加导致泵体沿轴线方向开裂。采取加热升温时650 ℃等温及将淬火油温提高至80 ℃的淬火工艺，可降低泵体的组织应力，有效避免泵体开裂。

燃料气撬调压阀用12.9级螺栓断裂失效分析

赵金兰1,2，刘迎来1,2，王长安1,2，聂向晖1,2，许彦1,2，杨凤兰1,2

2016, 41(12): 192-195. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.12.040

摘要 ( 89 )

PDF (949KB) ( 81 )

某燃料气撬调压阀用12.9级高强度内六角圆柱螺栓发生断裂，采用宏观检验、化学成分分析、硬度检测分析、金相检验、扫描电镜及能谱分析等手段对螺栓断裂原因进行了分析。结果表明：该螺栓断口属于典型冰糖状沿晶脆性断口，断面上有典型的鸡爪纹。其断裂原因是由于其本身存在结构应力、原始裂纹缺陷，根部存在较大的紧固力，3种应力叠加，使得电镀锌或酸洗过程渗入材料的氢在其结构薄弱处富集，造成晶界弱化，从而发生应力导向氢致开裂。

RCC-M核电标准中若干争议条款探究

于思捷1，韩丽2,曲世超2，王军2，古敏2，葛树涛2

2016, 41(12): 196-198. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2016.12.041

摘要 ( 111 )

PDF (900KB) ( 107 )

对法国RCC-M核电标准中模拟热处理控温精度、焊后热处理名义厚度、预热和后热的等效厚度、热处理最长保温时间、升、降温速度等在设计、制造及监管各方存在争议的条款进行了分析，并与ASME等国内外其他相关标准对比，对争议条款进行了探究，认为RCC-M存在错误和疏漏，ASME更为科学合理，且与国内相关标准一致，以ASME规范为参照制定我国核电标准更利于核电设备国产化和核电技术走出国门。

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