金属热处理

范德良, 王志武, 句光宇

2020, 45(3): 1-6. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.001

摘要 ( 84 )

PDF (1849KB) ( 58 )

对电厂运行过程中发现的P91钢主蒸汽管道的低硬度部位进行了微观组织观察、短时力学性能试验和高温持久强度试验,分析了其硬度偏低的原因。结果表明,低硬度区域P91钢组织为铁素体+析出物,位错密度较低,M₂₃C₆相在晶界处粗化聚集,同时析出新相Laves相,使得P91钢的短时力学性能和高温持久强度下降严重。

T5态7N01铝合金挤压型材的组织及拉伸性能各向异性

邓鹏, 孙红亮, 陈志元, 杨康, 蔡政坤

2020, 45(3): 7-10. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.002

摘要 ( 64 )

PDF (1568KB) ( 35 )

对T5热处理状态下的7N01铝合金挤压型材进行微观组织观察和拉伸强度测试。试验结果表明,7N01型材显微组织存在一定程度上的不均匀以及各向异性,沿挤压方向上的晶粒被拉长形成形变织构。这种形变织构能够更有效地抵抗挤压方向上的塑性变形,因此沿挤压方向的强度比垂直于挤压方向高,伸长率下降约2%。7N01铝合金挤压型材在室温抗拉强度约为368 MPa,屈服强度约为318 MPa,综合性能表现良好。

TC4钛合金表面B-Al复合渗层的组织和性能

高顺, 田晓东, 张梦瑶

2020, 45(3): 11-14. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.003

摘要 ( 62 )

PDF (1384KB) ( 33 )

采用固体粉末包埋渗两步法,在TC4钛合金表面先1050 ℃渗硼 4~6 h再950~1050 ℃渗铝 4 h制备出B-Al复合耐磨渗层。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、波谱仪(WDS)和能谱仪(EDS)、显微硬度仪和摩擦磨损试验机对复合渗层的物相组成、显微组织、微区成分、表面硬度和摩擦因数进行测试和分析。结果表明:B-Al复合渗层厚为37~115 μm,主要由TiB₂相和TiAl₃相组成,外层是弥散分布TiB₂的TiAl₃层,向内依次形成厚度较小的TiAl₂、TiAl及Ti₃Al等Ti-Al金属间化合物层。B-Al复合渗层表面硬度为1041.7~1429.4 HV0.1,约为TC4钛合金硬度的3.03~4.16倍;经1050 ℃×6 h渗B后1050 ℃×4 h渗Al,其摩擦因数约为0.3,较TC4钛合金基体下降约25%。

高温下硅锰相的演变及其对硅锰黄铜耐磨性能的影响

田武, 戴姣燕, 鲍明东, 张丽俊, 常勇强, 王世民, 于盛旺

2020, 45(3): 15-19. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.004

摘要 ( 68 )

PDF (2572KB) ( 34 )

通过设计温度为500 ℃、800 ℃,保温时间为1 h、6 h的4种不同热处理工艺,对锰硅比为2的铸态硅锰黄铜进行热处理试验。通过扫描电镜、白光干涉、光学显微镜、硬度计分别对试验试样的显微组织、磨痕形貌和力学性能进行了分析和表征。结果表明,经过4种热处理后,硅锰黄铜的耐磨性均得到了提升,其中热处理温度为800 ℃、保温时间6 h的性能优于其他3种热处理工艺。在500 ℃温度下,硅锰黄铜中细小硅锰相会发生溶解,在800 ℃下更多的硅锰相固溶入基体组织中。脱溶形成的细长且尖锐的硅锰相使硅锰黄铜的摩擦磨损性能和硬度得到提升。

退火温度对V-Ti-Mo钢析出相和力学性能的影响

尉文超, 薛彦均, 孙挺, 王毛球, 时捷

2020, 45(3): 20-24. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.005

摘要 ( 47 )

PDF (1685KB) ( 45 )

研究了V-Ti-Mo钢经不同温度退火后的组织和力学性能。结果表明,随着退火温度的升高,试验钢中的珠光体组织逐渐发生分解,MC型析出相逐渐增多,强度增加。试验钢轧态时MC型析出相主要为Ti(C, N),经过退火后出现了(V, Mo)C析出相,并且随着退火温度的升高,(V, Mo)C相逐渐增多。根据钢铁材料的强化理论对试验钢的屈服强度进行了理论计算,与实测结果符合较好,表明析出强化是退火后强度增加的主要原因。

一种具有极高屈强比的高强钢的室温蠕变特性

郭淼, 丁新民, 宁艳亭, 孙未

2020, 45(3): 25-29. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.006

摘要 ( 44 )

PDF (1967KB) ( 41 )

利用MTS万能试验机研究了屈强比为99.7%的高强钢在不同加载应力条件下的室温蠕变行为,并对不同蠕变条件下的组织演变特征进行了分析。结果表明:在低于屈服强度的应力作用下,试验钢表现出明显的室温蠕变,且蠕变曲线呈现出以稳态阶段为主的双阶段室温蠕变特征。从蠕变曲线的拟合结果可知,曲线符合对数规律,并且蠕变速率随着蠕变时间的增加逐渐降低,其可相差两个数量级。在不同的室温蠕变条件下,该高强钢在室温蠕变过程中组织变化不明显,晶粒都以细小晶粒为主,多数为5 μm以下,且晶界都是以15°以下的小角晶界为主,而大角晶界多集中于50°~60°。

304不锈钢表面激光熔覆NiMoSi层的组织与性能

刘东华, 周康宁, 周劲松, 张彬娟, 谌磊, 柯金, 刘秀波

2020, 45(3): 30-34. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.007

摘要 ( 35 )

PDF (1453KB) ( 46 )

为改善304不锈钢的摩擦学性能,分别以A熔覆层20%Ni-48%Mo-32%Si,B熔覆层30%Ni-42%Mo-28%Si(质量分数)混合粉末为原料,在304不锈钢表面利用激光熔覆技术制备复合熔覆层,分别利用XRD、SEM和摩擦磨损试验机分析了熔覆层的物相、显微组织结构及室温下的摩擦学性能。结果表明:复合熔覆层和基体冶金结合良好,仅存在部分裂纹。Mo₅Si₃、MoSi₂是复合熔覆层的主要物相,A熔覆层显微硬度(1060.1 HV0.5)和B熔覆层显微硬度(725.9 HV0.5)均明显高于基体(257.2 HV0.5),A复合熔覆层的磨损率和摩擦因数最低。

Cu-Cr-Zr合金搅拌摩擦焊接接头的组织和力学性能

周莎, 王快社, 王文, 彭湃, 张升懿, 黄丽颖

2020, 45(3): 35-40. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.008

摘要 ( 34 )

PDF (3557KB) ( 35 )

采用旋转速度为750和1500 r/min,焊接速度为23.5 mm/min的焊接参数分别对时效态和固溶态的3 mm厚的Cu-Cr-Zr合金板进行搅拌摩擦焊接,研究转速及母材区(BM)初始状态对搅拌摩擦焊(FSW)接头的微观组织与力学性能的影响,并对接头的力学性能进行模型化定量分析。结果表明:FSW后,接头晶粒显著细化,沉淀相在搅拌头的高温热作用下固溶在基体中。当BM的初始状态为时效态时,与1500 r/min样品相比,750 r/min样品晶粒尺寸较小且存在沉淀相,750 r/min样品力学性能较高,主要是晶界强化和沉淀强化的作用。当BM的初始状态为固溶态时,与1500 r/min样品相比,750 r/min样品晶粒尺寸较小,力学性能较高,主要是晶界强化的作用。当FSW转速相同时,时效态接头的晶粒尺寸小于固溶态接头,而力学性能高于固溶态接头,主要是由于BM的初始组织状态不同导致的。综合分析表明:FSW过程中选用低转速焊接,可以获得性能较优的接头。

多道搭接钴基合金激光熔覆层的组织与性能

崔陆军, 于计划, 曹衍龙, 曾文涵, 郭士锐, 李晓磊, 郑博

2020, 45(3): 41-45. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.009

摘要 ( 29 )

PDF (2170KB) ( 33 )

以钴基合金粉作熔覆材料,利用激光熔覆技术在42CrMo基体表面制备高性能熔覆层。使用光学显微镜观察熔覆层的宏观形貌以及显微组织,采用显微硬度计、摩擦磨损试验仪测量基体与熔覆层的显微硬度及摩擦因数曲线并分析了其磨损机理。结果表明,熔覆层中的组织类型为平面晶、胞状晶和柱状晶,组织形态呈梯度分布。熔覆层平均硬度达到650 HV0.3,是基体平均硬度的2.7倍,其摩擦因数为0.275左右,比基体的摩擦因数小0.075左右。

22Cr-25Ni奥氏体耐热钢高温时效的组织及性能

王兆民, 王硕, 申雷, 程义

2020, 45(3): 46-49. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.010

摘要 ( 25 )

PDF (2191KB) ( 38 )

通过对新型22Cr-25Ni奥氏体耐热钢经650 ℃、700 ℃高温时效不同时间后进行硬度、室温拉伸、冲击试验,并利用光学显微镜、扫描电镜观察了其显微组织和室温冲击断口,研究了22Cr-25Ni钢时效后力学性能变化情况。结果表明,22Cr-25Ni钢经高温时效后,硬度、室温拉伸强度得到强化,在时效1000 h后达到最大值之后趋于稳定,22Cr-25Ni钢同时具有明显的时效脆性倾向,冲击吸收能量下降幅度较大,650 ℃时效100 h后冲击吸收能量由时效前的198 J下降到111 J,700 ℃时效100 h后冲击吸收能量仅为47 J,随着时效时间继续增加,当时效3000 h后冲击吸收能量减少到20 J,随后趋于稳定。22Cr-25Ni钢在高温时效后的力学性能变化主要是由CrNbN(Z相)、M₂₃C₆、MX这3种析出相的共同作用造成的。

AM355不锈钢的热变形行为

胡家齐, 王长军, 杨哲, 梁剑雄, 董瀚

2020, 45(3): 50-58. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.011

摘要 ( 44 )

PDF (6459KB) ( 34 )

使用Gleeble-3800热模拟试验机对锻造态AM355不锈钢进行等温热压缩试验,应变速率选择0.01~10 s^-1,变形温度选择1173~1423 K。热变形后的组织通过光学显微镜、电子背散射衍射、透射电镜进行观察。基于Arrhenius模型采用峰值应力构建了本构方程,并对其改进得到了准确度更高的本构方程。采用动态材料模型构建了热加工图。由热加工图与变形后的组织得到了真应变为0.9时的热加工窗口。结果表明,适用于AM355钢的最优热加工区域为变形温度1250~1300 K、应变速率0.01~0.03 s^-1与变形温度1300~1400 K、应变速率0.01~10 s^-1及变形温度1400~1423 K、应变速率0.5~10 s^-1,该区域下能量耗散率均小于0.36,且发生了完全的动态再结晶。此外,还确立了完全动态再结晶时奥氏体晶粒尺寸d_drx与Z参数的关系。

Nb和时效时间对热轧中锰TRIP钢中P偏聚的影响

李岩, 付吉雪, 赵增武, 定巍

2020, 45(3): 59-63. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.012

摘要 ( 43 )

PDF (1421KB) ( 37 )

热轧态中锰TRIP钢首先经650 ℃退火2 h,随后在550 ℃进行等温时效热处理,采用场发射扫描电镜(FE-SEM)研究该钢中P的偏聚和时效析出行为的变化情况。结果表明,中锰TRIP钢中P在晶界的偏聚是一种非平衡偏聚现象,临界时间约为50 h,与理论计算结果48 h较为吻合。在局部偏聚区域内,C与P存在共偏聚的关系,即P偏聚量高的地方,C含量也高。而合金元素Nb具有抑制P偏聚的效果,在20~70 h时效时间内,可以相对降低6.57%~19.5%的最大P偏聚量。根据电子背散射衍射(EBSD)菊池线分析,P偏聚量低于2.28at%时,P为固溶状态,高于2.28at.%时,P为析出状态。

氮对镀锡钢板的强化作用

孙超凡, 方圆, 王雅晴, 吴志国, 潘宏伟

2020, 45(3): 64-67. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.013

摘要 ( 36 )

PDF (1763KB) ( 26 )

通过物理化学相分析研究了3种不同氮含量镀锡板中固溶氮、化合氮的含量,结合相关理论计算了镀锡板中氮的固溶强化和析出强化对强度的贡献。结果表明:随着总氮含量从0.0021%提高到0.0103%,钢中化合氮含量下降10.1%,但是AlN析出相中的氮的含量上升10.7%。氮在提高镀锡板强度方面发挥重要作用,钢中总氮含量提高0.0082%,其对屈服强度的贡献值提升约30 MPa。

Al含量对含稀土AZ系镁合金组织及性能的影响

秦晨, 赵莉萍, 陈利超, 牛嘉兴, 陈盛, 姜亚君

2020, 45(3): 68-72. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.014

摘要 ( 28 )

PDF (1549KB) ( 26 )

以含稀土AZ系镁合金为基,制备了铝含量分别为5%、7%、9%的合金试样,并对其进行435 ℃×24 h固溶+200 ℃×24 h时效处理,对试样的铸态、固溶态和时效态的显微组织进行了观察,随后测定了试样时效后的力学性能以及耐蚀性能。结果表明,铸态镁合金组织主要为α-Mg+β-Mg₁₇Al₁₂+Al₁₁(La,Ce)₃和(La,Ce)Al₄;随着Al含量的增加,β-Mg₁₇Al₁₂和稀土化合物相增多,晶粒细化。固溶处理后,组织中的β-Mg₁₇Al₁₂相会逐渐溶解,随着Al含量的增多,溶解将会不完全,未溶的强化相β-Mg₁₇Al₁₂和稀土化合物相弥散分布在晶界及其附近处。时效处理后,随着Al含量的增加,组织中继续析出的β-Mg₁₇Al₁₂相增多,稀土化合物相尺寸细化。随着Al元素的增多,试样的抗拉强度和硬度逐渐增大,塑韧性则愈来愈差,耐腐蚀性越来越好。

Nb对0.2C-1.5Si-1.8Mn淬火配分钢组织和力学性能的影响

詹华, 冷德平, 潘红波, 肖洋洋, 刘永刚, 曹京华

2020, 45(3): 73-77. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.015

摘要 ( 25 )

PDF (2221KB) ( 36 )

在C-Si-Mn系传统Q&P钢的基础上,通过适当添加微合金元素Nb,探讨了微合金元素Nb对淬火配分钢组织性能的影响。结果表明,无Nb钢与加Nb钢的显微组织基本相同,均由铁素体、板条马氏体与M/A岛组成,但加Nb钢马氏体板条明显细化,板条间距明显减小。Nb促进铁素体析出并抑制珠光体生成,Nb的加入有效细化了组织,缩短了C配分距离,有利于碳向奥氏体中扩散,增加奥氏体的稳定性。经相同Q&P工艺处理后含Nb试验钢的屈服强度、抗拉强度均有所提高,其抗拉强度达989.07 MPa,伸长率为18.36%,强塑积为18.16 GPa·%。

Mn18Cr18N奥氏体不锈钢平衡凝固过程中的相变与析出行为

王英虎

2020, 45(3): 78-85. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.016

摘要 ( 22 )

PDF (4345KB) ( 41 )

借助Thermo-calc软件对Mn18Cr18N奥氏体不锈钢所属的Fe-(16~19)Cr-(16~19)Mn-(0.4~0.7)N-(0.04~0.1)C-(0.1~0.4)Si-(0.1~0.4)Ni多元体系在凝固过程中的相变及析出行为进行了研究。采用Thermo-calc中TCFE9数据库对该体系的垂直截面图进行计算,分析了不同组元对凝固和冷却过程中相变的影响,并得到了Mn18Cr18N奥氏体不锈钢的平衡凝固相变路径图。结果表明:C、N、Si和Ni含量的提高可扩大γ奥氏体区,Cr和Mn具有稳定铁素体作用。平衡凝固相变路径与M₂₃C₆相析出温度主要取决于C含量;Cr₂N相析出温度主要取决于N含量;σ相析出温度主要受Cr含量影响。

时效工艺对纳米结构2297铝锂合金力学性能与微观组织的影响

李婷婷, 罗军钱, 梁晟, 黄天林, 吴桂林

2020, 45(3): 86-91. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.017

摘要 ( 29 )

PDF (2388KB) ( 29 )

采用535 ℃×2 h固溶制度,将热锻态2297铝锂合金固溶水淬后冷轧,冷轧压下量为95%,然后将轧制样品在不同温度(120~190 ℃)和时间(0~80 h)范围内进行时效处理。采用拉伸、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等测试方法,分析时效温度和时间对铝锂合金组织与性能的影响。结果表明:时效前的大塑性变形能获得纳米结构组织,能促进T₁相均匀细小地析出,缩短合金达到峰时效的时间,最终成功制备了高强高塑性铝锂合金。在120~140 ℃温区内时效时,时效温度越高,达到峰时效的时间越短、强度越高。140 ℃达到峰时效时间缩短为40 h,此时合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为525 MPa、478 MPa和7.7%,主要强化相为细小的T₁相。在170~190 ℃温区内时效时,时效温度越高,达到峰时效的时间越短,但抗拉强度与屈服强度迅速下降。170 ℃时效8 h达到峰时效状态,此时合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别是503 MPa、462 MPa和5.0%,主要强化相仍为T₁相,但已经明显粗化。

表面微弧氧化处理对不锈钢与环氧树脂粘接性能的影响

赵杰夫, 楚珑晟, 刘俊, 高朋

2020, 45(3): 92-96. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.018

摘要 ( 28 )

PDF (1326KB) ( 35 )

采用热浸镀铝工艺在不锈钢表面镀铝,分析了浸镀时间与浸镀温度对合金层及纯铝层厚度的影响并获得最佳镀铝工艺参数,在此基础上再进行微弧氧化试验。用剪切法测试了氧化膜与环氧树脂之间的结合强度,采用SEM、XRD和激光共聚焦显微镜对微弧氧化膜的微观成分与结构进行了表征,进而探讨分析了不锈钢微弧氧化处理对其与环氧树脂粘接性能的影响。结果表明:适宜的浸镀温度为710 ℃,浸镀时间为11 min;微弧氧化膜主要由α-Al₂O₃和γ-Al₂O₃组成,不同微弧氧化时间下氧化膜产物基本相同;随着氧化时间增加,陶瓷膜表面粗糙度增大,微弧氧化膜-环氧树脂的结合强度增大,当时间增至30 min时,膜层表面粗糙度最大值为1.265 μm,结合强度增加到最高值33.20 MPa,比未处理过的试样结合强度提高了2.8倍。

固溶处理对超超临界电站用镍基耐热合金组织及性能的影响

田仲良, 陈正宗, 何西扣, 包汉生, 刘正东

2020, 45(3): 97-102. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.019

摘要 ( 25 )

PDF (3029KB) ( 34 )

通过提高Inconel 617合金Al和Ti含量、增加B元素,获得一种超超临界电站用镍基耐热合金,研究固溶处理对合金组织及性能的影响。结果表明:1100~1190 ℃固溶2 h,随固溶温度提高,平均晶粒尺寸从68 μm长大至139 μm,硬度从203 HBW降至175 HBW;1100 ℃固溶1~4 h,晶内碳化物逐渐回溶,晶界碳化物沿晶界断续状分布且变化不明显。固溶温度提高,合金高温拉伸、室温冲击性能降低;炉冷试样高温拉伸性能略低于水冷试样,但显著高于Inconel 617合金。推荐试验合金固溶热处理工艺为1100 ℃×2 h水冷。

冷轧及热处理对Al_0.3CoCrFeNi高熵合金组织及性能的影响

斯松华, 周方颖, 王建国

2020, 45(3): 103-107. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.020

摘要 ( 25 )

PDF (1642KB) ( 33 )

利用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜和拉伸试验等手段,研究了75%压下量的冷轧及1073 K下保温1 h热处理后不同冷却方式(空冷和炉冷)对Al_0.3CoCrFeNi高熵合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:铸态以及冷轧态Al_0.3CoCrFeNi合金均为FCC单相结构,经热处理后炉冷及空冷合金均为FCC+BCC双相结构。铸态合金经冷轧以后强度显著提升但塑性大幅度下降。因细晶强化、孪晶以及析出相强化作用,热处理后炉冷合金具有良好的综合力学性能,其抗拉强度为1289 MPa,约为铸态试样的两倍(719 MPa),最大伸长率为28.7%。因析出相增多以及孪晶尺寸增大,与空冷合金相比,炉冷合金在不损失塑性的前提下,抗拉强度增加。

退火温度对CrFeCoNiTi_1.5高熵合金微结构与性能的影响

姜越, 周广泰, 程思梦, 李秀明

2020, 45(3): 108-113. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.021

摘要 ( 23 )

PDF (2181KB) ( 39 )

为研究中低温热处理对CrFeCoNiTi_1.5高熵合金性能的影响,分别在200、400及600 ℃下对高熵合金进行10 h退火处理。通过X射线衍射仪、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、显微硬度计和电化学工作站对高熵合金的组织结构、表面形貌以及元素的偏析程度进行分析,并测试了高熵合金的动电位极化曲线以及维氏硬度。结果表明:退火温度的提高有利于CrFeCoNiTi_1.5高熵合金中HCP结构相的析出;随着温度的升高Cr、Fe、Co和Ni逐渐向晶内聚集分布,Ti逐渐向晶间聚集。600 ℃中低温退火处理时合金耐腐蚀性能最好,硬度为914 HV0.5。

T6热处理对SiCp/Al复合材料摩擦磨损性能的影响

朱爽, 刘云, 谢黎明, 郝世明

2020, 45(3): 114-118. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.022

摘要 ( 22 )

PDF (1854KB) ( 25 )

采用粉末冶金法制备出不同SiC颗粒体积分数(30%、35%和40%)的SiCp/Al复合材料。采用MMU-5GA微机控制真空高温摩擦磨损试验机对比研究SiCp/Al复合材料在不同体积分数以及T6热处理前后情况下平均摩擦因数和磨损率的变化,通过扫描电镜分析了SiCp/Al复合材料表面磨损形貌,探讨了摩擦磨损机理。试验结果表明,SiC颗粒体积分数在30%~40%变化时,随其体积分数增加耐磨性下降。SiC颗粒体积分数在30%~35%范围内,SiC颗粒与基体结合较好,SiC颗粒作为硬质点起到抵抗磨损和限制基体合金塑性变形产生磨损的双重作用;但SiC含量过多时,颗粒与基体的结合不紧密,磨损时颗粒极易脱落,复合材料耐磨性降低;T6热处理后复合材料的平均摩擦因数和磨损率均降低,这是由于热处理后试样强度及硬度提高,从而提高了试样的耐磨性;常温下复合材料在磨损初期的磨损机理主要以磨粒磨损为主,而在磨损期则为磨粒磨损与剥落磨损共存。

短流程CSP和2250mm轧制生产50W600无取向硅钢组织及性能对比

董丽丽, 卢晓禹, 杨源远, 麻永林, 杨维宇

2020, 45(3): 119-121. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.023

摘要 ( 23 )

PDF (1180KB) ( 29 )

针对短流程CSP和半连轧2250 mm两种不同热轧工艺所生产的50W600无取向硅钢,进行力学拉伸试验、显微组织观察及织构分析,研究两种工艺生产的无取向硅钢在组织状态和整体性能上的差异。结果表明:短流程CSP工艺生产的50W600无取向硅钢显微组织较为均匀,平均晶粒尺寸较2250 mm热轧工艺生产的粗大,热轧板力学性能略低。短流程CSP工艺生产的50W600无取向硅钢成品板酸轧、连续退火后不利织构相对较少,磁性能优于2250 mm热轧工艺生产的50W600钢。

冷轧变形量对Al-Mg-Si合金织构的影响

杨正斌, 李艳, 黄喆辉, 王红坤, 项继圣, 赵鸿金

2020, 45(3): 122-127. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.024

摘要 ( 23 )

PDF (3228KB) ( 31 )

利用光学显微镜、扫描电镜分析了不同冷轧变形量对Al-Mg-Si合金显微组织和微观织构的影响。结果表明:随着变形量的增加,再结晶织构Cube{001}<100>会经由Goss{011}<100>逐渐演变为以Copper{112}<111>和S{123}<634>为主要取向的形变织构,而Goss{011}<100>的体积分数表现为先增大后减小的趋势;合金形变带织构主要由强度较高的Copper{112}<111>织构和强度较弱的Cube{001}<100>织构组成;当变形量小于20%时,晶粒主要取向为{001}、{012},变形量大于40%时,{011}、{112}、{123}成为主要的晶粒取向。

激光功率对40CrNiMoA钢表面淬火组织和摩擦磨损性能的影响

杨振, 樊湘芳, 邱长军, 李勇, 柳宁

2020, 45(3): 128-132. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.025

摘要 ( 24 )

PDF (2169KB) ( 39 )

采用不同激光功率在卷取机卷筒主轴40CrNiMoA钢基材表面进行了激光淬火试验,利用体视显微镜、光学显微镜、显微硬度计和立式万能摩擦磨损试验机等观察和测试试样横截面的宏观组织、表面显微组织、激光相变硬化区的显微硬度和摩擦磨损性能。结果表明:3种不同功率下的激光淬火试样表层组织均得到不同程度的细化,其硬度、摩擦磨损性能较基体均有所提升。其中,当功率为1600 W时,在试样截面能够明显观察到相变硬化区。此时,试样的表层组织最为细致,由细小的针状马氏体、少量残留奥氏体和弥散分布的细小碳化物组成,其表面硬度可达640.3~706.8 HV0.2,约为基体硬度的2.8倍。同时,摩擦因数稳定在0.40~0.60之间,与基体相比降低了50%左右;磨损量1.3 mg,仅为基体的36.1%。在光斑尺寸12 mm×2 mm,扫描速度v=20 mm/s的试验条件下,采用1600 W激光功率对40CrNiMoA钢进行表面激光淬火,得到的试样组织和摩擦磨损性能最优。

退火工艺对热变形TC21合金组织与性能的影响

杨春林, 张松, 欧梅桂

2020, 45(3): 133-139. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.026

摘要 ( 23 )

PDF (3487KB) ( 34 )

研究了高温热变形后TC21合金棒材经一重及二重退火后其组织与性能的变化。结果表明:一重退火后,变形的α相在不同程度上发生了再结晶并等轴化,随退火温度升高,α相等轴化更为明显,且等轴α相粗化。二重退火后组织进一步等轴且均匀化,二重退火工艺略微降低了合金的强度,但是明显提高合金塑性。合金经过900 ℃×45 min,AC+590 ℃×4 h,AC处理后,断面收缩率提高了4.11%,伸长率提高了6.71%。

双相区加速冷却处理对X80管线钢组织与性能的影响

马静, 于柏青, 王申豪, 范利锋

2020, 45(3): 140-145. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.027

摘要 ( 23 )

PDF (2814KB) ( 28 )

采用双相区加速冷却法(加速冷却始冷温度为700 ℃)对X80管线钢进行热处理,获得了贝氏体和铁素体(B+F)双相组织。然后通过组织表征、力学性能测试以及在3.5wt%NaCl溶液中的耐蚀性进行研究。结果表明:热处理后获得的管线钢组织由板条状贝氏体、多边形铁素体及少量马氏体/奥氏体岛组成。与热处理前相比,(B+F)双相管线钢屈强比较低,为0.65,初始加工硬化指数为0.31,均匀伸长率达8.3%,塑性显著提升;双相组织中含有52.4%的铁素体,因而耐腐蚀性明显提高。通过双相区加速冷却法获得的(B+F)两相组织在塑变过程中发生协调变形,可以适应大变形的需求,同时耐蚀性优异,为大变形管线钢实际生产提供一定的借鉴。

固溶处理对2205双相不锈钢组织及钝化膜特性的影响

邢珊珊, 戚浩宇, 郑传波

2020, 45(3): 146-150. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.028

摘要 ( 38 )

PDF (1729KB) ( 33 )

用不同温度对2205双相不锈钢进行固溶处理,利用定量金相法及硬度法、电化学极化试验、电化学阻抗谱试验的方法研究固溶温度与2205双相不锈钢微观组织和钝化膜特性之间的关系。结果表明,当固溶温度为950 ℃时,有σ相存在,分布于铁素体/奥氏体晶界,当固溶温度为1000 ℃时,σ相消失,铁素体相比例随固溶温度的升高而升高,奥氏体相比例则呈相反规律;电化学试验和阻抗谱试验结果显示,材料在950 ℃时钝化膜稳定性和耐蚀性能最差,在1050 ℃时钝化膜稳定性和耐蚀性能最好。

固溶温度对冷轧态690合金组织及晶界分布特征的影响

王方军, 刘璇, 刘应龙, 吴畏

2020, 45(3): 151-157. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.029

摘要 ( 23 )

PDF (7188KB) ( 37 )

通过SEM和EBSD等手段研究了950~1100 ℃固溶温度对不同变形量690合金的微观组织和晶界分布特征的影响。结果表明,当固溶温度超过1070 ℃再结晶晶粒尺寸快速增加,且较大变形量样品的晶粒尺寸小于小变形量的。变形量较小样品的固溶温度相对较大变形量的样品不宜过高。基于晶界的重位点阵(即CSL)理论进一步分析晶界分布特征,固溶处理后进行特征晶界统计分析,样品中由变形加工产生的小角度晶界特征消失,但是具有Σ3晶界特征的退火孪晶组织比例增加。在固溶温度超过1030 ℃后,Σ3晶界没有明显增加趋势。较大变形量样品的Σ3晶界密度高于低变形量的样品,表明适当提高变形量有利于提高Σ3的晶界密度。对晶粒取向的分布特征统计分析后可知,1030 ℃固溶处理变形加工后的690合金,提高了Σ3ⁿ晶界比例,特别是Σ3晶界,且较大变形量合金形成的Σ3晶界比例为19%,高于小变形量合金的17%比例。

保护气氛中丝电爆喷射沉积工艺

白学虎, 朱亮, 韩峰, 王旭东

2020, 45(3): 158-161. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.030

摘要 ( 24 )

PDF (1604KB) ( 27 )

开发了在保护气氛中丝电爆喷射沉积装置,在小直径圆柱体上选用纯铝丝进行电爆喷射沉积试验。分析沉积层形成过程中的影响因素与显微硬度。结果表明:在试验沉积距离下,宽度为3 mm的约束槽中发生电爆获得约4 mm宽的沉积层。整个圆柱面搭接沉积后,沉积层的厚度趋于均匀。当电容充电压为9 kV,铝丝直径为0.3 mm时,获得的沉积层的孔洞率最小、硬度值最高。沉积层中晶粒尺寸约为4 μm。

热处理工艺对AuCuAgZn17-7-1合金组织和硬度的影响

唐丽娜, 任伟, 王永松, 张天德, 吴国华

2020, 45(3): 162-165. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.031

摘要 ( 19 )

PDF (3231KB) ( 35 )

采用光学显微镜和显微硬度计对电刷用AuCuAgZn17-7-1合金在不同固溶和时效工艺下的显微组织、显微硬度进行测试和分析。结果表明:随着固溶温度的提高,晶粒度增大,670 ℃固溶保温30 min的试验合金的硬度显著低于原始材料,硬度均匀性提高,消除了触头零件边缘与心部硬度的差异性。合金在时效过程中析出第二相,随着时效温度的升高和保温时间的延长,第二相逐渐增大,硬度先上升后下降,存在明显的时效硬化现象。经670 ℃保温30 min固溶处理和250 ℃保温60 min时效后,合金达到峰值硬度,为311.5 HV0.2。

双级固溶处理对7075高强铝合金组织和性能的影响

王基月, 徐莉萍

2020, 45(3): 166-168. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.032

摘要 ( 44 )

PDF (1143KB) ( 30 )

采用光学显微镜、电子万能试验机、维氏硬度计等对比研究了单级固溶处理与双级固溶处理对7075铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:相对单级固溶处理,双级固溶处理7075铝合金中第二相粒子可以更为充分的溶入基体,固溶度更高。7075铝合金经460 ℃×1 h+480 ℃×0.5 h双级固溶处理后,组织中第二相粒子体积分数为0.303%,晶粒均匀细小,固溶效果理想。经460 ℃×1 h+480 ℃×0.5 h+120 ℃×24 h固溶时效处理后,7075铝合金硬度、抗拉强度和伸长率分别达到199 HV5、637 MPa和14.1%,综合性能最佳。

非等温时效工艺对7050铝合金组织和性能的影响

陈庚, 苗景国, 方琴, 孙文文, 张光明, 王正云

2020, 45(3): 169-173. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.033

摘要 ( 26 )

PDF (3082KB) ( 31 )

利用TEM、SEM、维氏硬度计、电子万能试验机和涡流导电仪等手段研究了不同的非等温时效工艺对7050铝合金组织、断口形貌和性能的影响,并与T74态的7050铝合金性能进行了比较。结果表明,经190 ℃时效后合金晶内以η′相为主析出,析出相间距较大;随着时效温度的降低,晶内析出相不断增大,间距不断减小,并伴随有针状相二次析出。晶界析出相同样不断粗化,且呈现出“连续状-项链状-半连续状-间断状”的分布势态,晶界无析出带变化不大;合金的硬度、抗拉强度均呈现出先升后降的趋势,当时效温度为130 ℃时,合金的硬度、抗拉强度达到峰值;合金的电导率呈现出单调上升的趋势,在时效温度为110 ℃时趋于平稳;与T74态相比,经(475±3) ℃×40 min固溶+(210~130 ℃,20 ℃/h)非等温时效处理后,合金获得了更优异的综合性能,且工艺耗时减少24 h。

渗氮温度对40Cr钢QPQ组织与性能的影响

唐彩, 陈波

2020, 45(3): 174-177. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.034

摘要 ( 29 )

PDF (2284KB) ( 33 )

采用光学显微镜(OM)对不同渗氮温度QPQ处理的40Cr钢表面渗氮层显微组织进行观察分析,同时进行维氏硬度试验与销盘摩擦磨损试验,获得渗氮层硬度梯度与磨损失重,并观察分析了磨损表面SEM形貌。结果表明,经不同渗氮温度的QPQ处理后,40Cr钢表面均形成了由氧化膜层、化合物层与扩散层构成的表面渗氮层。但随渗氮温度的升高,其渗氮层厚度呈先增加后减小的变化趋势,4种渗氮温度(580、600、620、640 ℃)下样品有效渗层深度分别为0.14、0.20、0.29、0.26 mm。随渗氮温度的升高,磨损量呈先减小后增大的趋势,在620 ℃下达到最低值。4种渗氮温度下磨损形式均以磨粒磨损与粘着磨损为主,但随着渗氮温度升高带来渗氮层厚度与硬度的变化,磨损程度呈现逐渐减轻的趋势。

重载齿轮热处理及应用

付海峰, 李俏, 徐跃明

2020, 45(3): 178-185. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.035

摘要 ( 49 )

PDF (786KB) ( 61 )

重载齿轮是指传递功率大、承载大、低速、受冲击载荷大的齿轮,技术要求其具有优良的耐磨性能、较高的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度等,同时具有较高的抗冲击和承载能力,所以需要对其进行强化热处理,以提高综合力学性能及使用寿命。重载齿轮常用的强化热处理工艺有渗碳淬火、渗氮以及感应淬火等。本文综述了重载齿轮上述3种热处理技术的应用情况及进展,并提出重载齿轮真空低压渗碳的应用前景。

不同掺杂设计对类金刚石涂层海水环境摩擦学性能的影响

刘孟奇, 王建强, 王宇

2020, 45(3): 186-190. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.036

摘要 ( 31 )

PDF (1192KB) ( 26 )

采用UDP650型闭合场非平衡磁控溅射系统在硅片及316不锈钢基底表面制备了不同掺杂设计的类金刚石涂层(DLC、Cr/DLC和WC/DLC),通过SEM、Raman、硬度仪和划痕仪研究了涂层的结构及力学性能,利用多功能摩擦试验机考察了涂层在大气及海水环境下的摩擦学性能。结果表明,Cr或WC掺杂能显著促进DLC涂层的石墨化,同时提高涂层的结合力及韧性。在摩擦磨损试验中,由于海水的润滑作用,3种涂层在海水环境下的摩擦因数及磨损率均低于大气环境。同时,WC/DLC在3种涂层中表现出最佳的摩擦学性能,这取决于其高的石墨化程度,良好的结合力及优异的韧性。

退火温度对铝青铜微观组织及硬度的影响

谢伟滨, 刘刚, 罗富鑫, 周忠明, 杨桢

2020, 45(3): 191-195. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.037

摘要 ( 64 )

PDF (2602KB) ( 30 )

利用光学显微镜、扫描电镜、XRD和硬度计等分析了Cu-Al-Ni合金在冷轧与退火过程中微观组织结构及硬度的变化规律,研究了合金在不同退火温度条件下的软化行为。结果表明,当采用950 ℃保温淬火工艺后,Cu-Al-Ni合金主要由面心立方结构的α相与体心立方结构的β相组成,分布于晶界处的β相对合金硬度的影响作用小。由于位错强化作用的显著增强,合金在冷轧后硬度明显升高,达到270 HV0.5。冷轧态Cu-Al-Ni合金在400 ℃以上温度退火后会发生明显软化现象,软化的主要原因是再结晶反应所引起的位错密度下降。Cu-Al-Ni合金的再结晶温度在300 ℃以上,高于纯铜的再结晶温度,这表明Ni、Al元素的添加有利于提高纯铜再结晶温度,并能改善其高温抗软化性能。

回火工艺对1Cr12Ni3MoVN钢组织和性能的影响

闫磊, 李许明, 李凯峰, 马凤春

2020, 45(3): 196-199. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.038

摘要 ( 62 )

PDF (1861KB) ( 28 )

通过显微组织分析、室温拉伸试验、冲击试验、硬度试验,研究不同回火制度下1Cr12Ni3MoVN钢的显微组织与力学性能。结果表明,随着回火温度的增加,1Cr12Ni3MoVN钢析出相数量不断增加,对材料的强度、冲击性能具有增强效果;碳化物聚集长大,基体组织逐渐由马氏体向回火索氏体转变,杂质元素在晶界处偏聚而降低了材料的断裂抗性,冲击韧性降低,回火温度应取较低温度;随565 ℃回火时间的延长,1Cr12Ni3MoVN钢抗拉强度、屈服强度、硬度下降,塑性变化不大,冲击吸收能量略有增加,回火保温时间不宜过长;随回火冷却速度的降低,1Cr12Ni3MoVN钢强度先升后降,塑性变化不大,冲击吸收能量显著下降,硬度变化不大,建议以空冷方式进行回火冷却。最佳的回火热处理工艺为565 ℃保温2 h,空冷。

回火温度和时间对2.25Cr-1Mo-0.25V钢组织和性能的影响

张广威, 马窦琴, 林乙丑, 孔玉婷, 李洁, 孙斌

2020, 45(3): 200-203. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.039

摘要 ( 25 )

PDF (3642KB) ( 35 )

采用光学显微镜、扫描电镜、拉伸试验和冲击试验等方法,研究了2.25Cr-1Mo-0.25V钢分别在690 ℃和705 ℃回火1~150 h条件下的显微组织、力学性能及断口形貌的变化。结果表明,回火温度及回火时间对钢的显微组织、强度及韧性指标影响很大。在本试验温度范围内,显微组织中碳化物随着回火时间的延长由条状逐渐球化,并逐渐向晶界聚集;强度指标随着回火时间的延长呈现先急剧下降后逐渐稳定的趋势;韧性指标随着回火时间的延长先升高后下降并稳定的趋势。试验钢在回火温度690 ℃和705 ℃的断面收缩率及冲击韧性指标随回火时间的变化趋势相同。

淬火温度对G105钢组织和性能的影响

骆晓炜

2020, 45(3): 204-207. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.040

摘要 ( 35 )

PDF (1821KB) ( 33 )

利用硬度计、拉伸试验机、冲击试验机和光学显微镜等手段,研究了G105钢分别在890、910和930 ℃保温150 min淬火,随后进行630 ℃保温180 min回火处理后组织和性能变化。结果表明:随着淬火温度的升高,G105钢淬火硬度越来越高;经回火处理后,淬火温度为890 ℃和910 ℃时,调质硬度无太大差异,分别为33.2 HRC和32.7 HRC,淬火温度为930 ℃的调质硬度相对提高约1.5 HRC。试验钢强度随着淬火温度的升高也呈现升高趋势,但冲击韧性呈先升高后下降的趋势,这主要是由于调质后存在粒状碳化物的析出现象,导致其冲击韧性显著下降,故认为当淬火温度选取910 ℃时,获得的G105钢综合力学性能较佳。

系泊链用R4(22MnCrNiMo)钢CCT曲线测定及分析

方光锦

2020, 45(3): 208-210. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.041

摘要 ( 27 )

PDF (2213KB) ( 30 )

利用DIL805A型热膨胀仪测定R4(22MnCrNiMo)钢膨胀曲线,并结合金相、硬度检验绘制出试验钢的CCT曲线,研究不同冷却速度对该钢的组织转变影响。结果表明,R4(22MnCrNiMo)钢的临界转变点为:Ar₃=819.5 ℃,Ar₁=778.5 ℃;当冷速为0.1~0.5 ℃/s时,冷却得到的组织主要为下贝氏体+残留奥氏体+极少量马氏体;当冷速达到3 ℃/s时,显微组织中只有极少量下贝氏体组织存在;继续增大冷速,显微组织均为板条状、针状马氏体+残留奥氏体。

荒管再加热前冷速对E470钢管在线常化工艺的影响

田研, 夏文斌, 周勇, 赵映辉

2020, 45(3): 211-216. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.042

摘要 ( 28 )

PDF (3889KB) ( 21 )

通过分析在线常化工艺生产的E470钢管在两种不同的荒管冷却速度下出现的性能异常情况,结果发现:当在719~600 ℃温度区间荒管冷却速度超过贝氏体临界冷却速度时,因在奥氏体冷却过程中未完全形成铁素体+珠光体而存在部分过冷奥氏体组织,在随后的再加热过程中未转变的过冷奥氏体继续长大形成粗大晶粒,并在随后的冷却中形成了贝氏体组织,最终组织为粗大的贝氏体+铁素体+珠光体,从而大大地降低了材料的冲击韧性。但当在719~600 ℃温度区间荒管冷却速度未超过贝氏体临界冷却速度时,最终组织为细化的铁素体+珠光体组织,获得了良好的强韧性匹配。据此提出为了确保在线常化的效果,应把荒管脱管后的冷却速度作为在线常化工艺的一个重要工艺参数进行控制。

SCM435贝氏体冷镦钢盘条的开发

李为龙, 杨小军, 曾凡政

2020, 45(3): 217-219. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.043

摘要 ( 26 )

PDF (1240KB) ( 28 )

SCM435冷镦钢中强碳化物形成元素的加入降低了碳原子的扩散速率,造成球化退火时间较长。通过控制轧制温度和轧后冷却工艺,可以获得以贝氏体为主的相变组织,在随后的球化退火过程中能够实现基体组织快速球化。通过试验对比,球化退火时间可缩短约50%,球化后获得均匀细小的球化体,满足客户对材料冷镦性能要求,并达到节能减排的目的。

FeCrAl不锈钢包壳管挤压及退火工艺优化

潘钱付, 赵勇, 张毅勇, 郑继云, 刘超红, 王玉容, 蒋明忠

2020, 45(3): 220-225. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.044

摘要 ( 33 )

PDF (4726KB) ( 24 )

利用光学显微镜、扫描电镜、电子背散射衍射和万能拉伸试验机等对FeCrAl合金包壳管挤压前后的微观组织、析出相及退火后的微观组织、析出相、再结晶及力学性能进行了研究。结果表明:Nb含量对FeCrAl合金中第二相的析出影响显著,高Nb含量下Laves相的析出温度和析出数量均大大提高;降低挤压温度有助于FeCrAl合金管坯中形成细小弥散第二相;随着退火温度升高,细小弥散相的析出数量呈现先增多后减少的趋势;在相同退火工艺下,800 ℃热挤压管坯的室温力学性能比950 ℃热挤压管坯的室温力学性能要更加优异。

Q345钢激光熔覆的残余应力分析

刘晓东, 姜洪雷, 谢蒙

2020, 45(3): 226-230. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.045

摘要 ( 27 )

PDF (2188KB) ( 24 )

针对因残余应力而出现的熔覆层表面开裂等问题,设计了合理的试验方案,获得熔覆与冷却过程中工件的残余应力值。根据残余应力值比较不同工艺路线的优劣,发现工件预弯能够显著降低残余应力。同时使用ANSYS进行仿真分析,模拟工件的温度场与应力场。分析得到,工件因纵向塑性畸变而产生的纵向应力是残余应力的主要成分。

不同应变速率下5B70铝合金的拉伸断口分析

周巍, 姜锋, 赖松柏, 方杰, 童蒙蒙

2020, 45(3): 231-234. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.046

摘要 ( 46 )

PDF (2307KB) ( 29 )

研究了不同应变速率下5B70铝合金的拉伸断口。结果表明:随着应变速率的增加,合金的断后伸长率下降。断口分析表明,应变速率越低,断口中的韧窝数量多且深度深,表现出明显的高韧性断裂。随着应变速率的增加,出现准解理面,合金偏向于脆性断裂。随着应变速率的增加,合金断口侧面晶粒伸长减小,析出相的数量减少。

8418钢铝合金压铸模早期开裂失效分析

马瑞, 陈希春, 金林奎, 杨伟东, 杨浩, 李喆, 李亮

2020, 45(3): 235-239. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.047

摘要 ( 41 )

PDF (4790KB) ( 35 )

采用直读光谱仪、数显洛氏硬度计、光学显微镜、扫描电镜及能谱仪,对8418钢铝合金压铸模具失效件的化学成分、表面缺陷形貌特征及显微组织进行检测和分析。结果表明,经过理化检测,基体的晶粒组织粗大,粗大晶粒的平均直径达1647 μm,材料过热程度异常严重。原始粗大晶粒带来最终热处理淬火应力的增大,因而产生解理特征的裂纹以及沿晶韧窝的断口形貌。在后期缓冷过程中,碳化物沿晶析出,使得晶间强度显著降低,在淬火组织应力的影响下,形成沿晶开裂的内裂纹。铝合金压铸模早期开裂的原因,是由于过热粗大组织及沿晶开裂的内裂纹,大幅度降低材料强度韧性。模具在使用过程中难以承受压铸加工过程的工作应力,最终在模具模腔表面圆角最小处,即应力集中倾向最大的部位产生开裂。

弹簧片单面中频淬火工艺及其感应器设计

梁博, 姚洪瀚, 胡晓飞, 孙晓庭

2020, 45(3): 240-241. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.048

摘要 ( 28 )

PDF (930KB) ( 121 )

为解决内燃机车运行过程中柴油机弹性联轴器的弹簧片与花键轴啮合使用时因硬度不均而断裂的问题,采用中频感应淬火工艺代替原激光表面淬火工艺,设计了新的中频淬火感应器,并制定了相应的单面感应淬火工艺,装车后运用效果良好。

高频真空电磁感应脉冲渗碳装置及其应用

宋康杰, 赵驯峰, 冯治国, 刘静

2020, 45(3): 242-246. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.03.049

摘要 ( 32 )

PDF (1492KB) ( 27 )

针对常规真空电阻式加热渗碳装置加热速度慢、工艺周期长等问题,提出高频真空电磁感应脉冲渗碳方法,自主研制基于PLC控制的电磁感应真空脉冲渗碳装置。其具有升温快、工艺周期短、实现在线监测压力和温度;实现自动混合不同比例的渗碳气氛和整个电磁感应真空脉冲渗碳过程自动化等优势。可完成不同“强渗-扩散”时间占比以及压强、温度随时间在-80~0 kPa、300~1300 ℃范围内变化的脉冲渗碳工艺。通过使用该装置对20CrMnTi钢进行8个不同“强渗-扩散”时间占比的脉冲渗碳工艺,制备材料表面含有Fe₃C、Fe等碳化物相的渗碳层,碳化物层的硬度达到835.2 HV0.025,渗碳层深度达到1398 μm,优于常规真空电阻渗碳方法。

本期目录