金属热处理

高晓丹, 任学平, 李晶琨, 闫强, 袁傲明

2020, 45(10): 1-5. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.001

摘要 ( 105 )

PDF (718KB) ( 44 )

通过光学显微镜、扫描电镜对2205双相不锈钢1050、1350 ℃固溶30 min+650~1000 ℃时效0.5~1440 min后σ相形貌和含量进行观测。结果表明:经过1050 ℃固溶处理后,2205双相不锈钢在650~850 ℃时效处理过程中存在σ相析出行为。当时效温度为850 ℃时,σ相析出最快;随着时效温度偏离850 ℃,σ相析出速度降低。经过1350 ℃固溶后,σ相析出温度整体提高,析出温度范围更宽。σ相析出后即发生迅速长大,在3 h内体积分数可达0.25%~1.75%;之后其生长速率逐渐减缓。σ相首先在铁素体与奥氏体相界处以小于1 μm的近似球状颗粒形貌析出,之后沿着铁素体相中宽度在几微米的狭窄区域向铁素体内生长。2205双相不锈钢的时效处理温度影响σ相的析出行为,时效处理应在偏离850 ℃的温度下进行,以防止σ相的析出和快速长大。

淬火水温对Al-Mg-Si系合金力学性能和耐腐蚀性的影响

魏满想, 何立子

2020, 45(10): 6-10. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.002

摘要 ( 71 )

PDF (638KB) ( 31 )

采用拉伸性能测试、光学显微镜、扫描电镜和电化学性能测试等方法研究了固溶处理时冷却水温度对Al-Mg-Si系合金性能的影响。结果表明:固溶处理时,随着淬火水温的升高,合金的抗拉强度、屈服强度变化不明显,而合金的伸长率与硬度有所降低,即20 ℃水温淬火时合金具有良好的综合力学性能,显微硬度为129.4 HV0.3,抗拉强度为 352.2 MPa,屈服强度为 300.9 MPa;同时合金的抗晶间腐蚀性逐渐下降,而抗剥落腐蚀性影响不大,均为PC等级。因此,20 ℃水温淬火时合金具有最佳的抗晶间腐蚀性能,最大腐蚀深度为231.4 μm,这与电化学性能测试结果相对应,此时的腐蚀电位最大,为-0.834 V。

淬火-配分处理对二次淬火时钢中残留奥氏体分解转变的影响

历长云, 张珊珊, 康人木, 许磊, 米国发

2020, 45(10): 11-16. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.003

摘要 ( 72 )

PDF (640KB) ( 30 )

对0.26C-1.72Si-1.56Mn钢进行了不同碳配分时间的淬火-配分(Q-P)处理,并研究了其组织,特别是二次淬火中奥氏体的分解转变。结果表明:Q-P处理后都形成了板条马氏体+二次淬火组织,且二次淬火组织中都存在孪晶马氏体;碳配分时间在10~300 s范围内,Q-P处理后残留奥氏体中的C含量均高于1.0wt%,残留奥氏体的含量不低于11%(体积分数),有利于钢韧性的改善;初次淬火后未转变奥氏体的形态和尺寸是影响其稳定性的关键因素,初次马氏体板条界膜状奥氏体容易形成残留奥氏体;相对于块状未转变奥氏体,条状未转变奥氏体容易形成二次淬火马氏体及片状残留奥氏体。

高熵合金制备及热处理工艺研究进展

贾智轩, 褚延朋, 冯运莉, 李杰

2020, 45(10): 17-23. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.004

摘要 ( 88 )

PDF (634KB) ( 75 )

与传统合金相比,高熵合金表现出了高强韧、良好的软磁性、高温稳定性、耐腐蚀性等突出特点,在许多的领域应用潜力巨大。本文主要介绍真空熔炼、粉末冶金、激光熔覆和磁控溅射等制备高熵合金方法的研究进展及优缺点,分析了不同热处理工艺对组织结构和力学性能的影响,并对高熵合金制备和模拟计算等方面提出了展望。

30CrNi3MoV钢的热变形行为及热加工图

储滔, 沈慧, 斯庭智

2020, 45(10): 24-30. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.005

摘要 ( 63 )

PDF (640KB) ( 35 )

采用Gleeble-3500热模拟试验机对30CrNi3MoV钢进行单向热压缩试验,研究了其在变形温度950~1150 ℃、应变速率0.01~10 s^-1的热变形行为,构建了应变补偿型流变应力本构方程,并绘制出该钢的热加工图。结果表明,30CrNi3MoV钢真应力-真应变曲线有3种不同特征:高温小应变速率时,表现为典型的动态再结晶过程;低温小应变速率时,曲线为动态回复特征;应变速率较大时,应力随应变的增大而增大,无明显的峰值应力。采用5次多项式拟合构建的应变耦合流变应力本构方程具有高的精确度,采用该方程获得的预测值与试验值的平均相对误差为3.2%,相关性系数R值为0.993。从热加工图中得到试验钢最佳的热加工工艺参数范围是:变形温度为1020~1150 ℃、应变速率为0.03~0.35 s^-1。

车轴用LZ50钢的热变形行为及高温塑性本构方程

郑晓华, 柏永青, 贾晓斌

2020, 45(10): 31-34. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.006

摘要 ( 59 )

PDF (634KB) ( 24 )

借助Gleeble-1500D热模拟试验机,在温度1050~1200 ℃,应变速率0.01~1 s^-1,变形量在50%的条件下对LZ50高速铁路车轴钢试样进行热变形压缩试验。通过试验测得该材料不同工艺参数下的真应力-应变曲线,采用Arrhenius双曲正弦函数推导LZ50钢的高温塑性本构方程,并分析了不同热加工条件下LZ50钢的动态再结晶行为。结果表明,LZ50钢对温度和应变速率的变化较为敏感,温度越高,应变速率越低,所对应流动应力值越小。LZ50钢的变形激活能为217 920.626 J/mol。变形温度越高,应变速率越低,再结晶现象越容易发生。

控锻控冷工艺对GCr15轴承钢力学性能的影响

郭浩, 扈林庄, 雷建中, 刘扬, 杜三明, 张永振

2020, 45(10): 35-39. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.007

摘要 ( 72 )

PDF (634KB) ( 24 )

探究不同控锻控冷热处理工艺对GCr15钢力学性能的影响,测试了它的回火稳定性、冲击性能、滚动接触疲劳寿命。结果表明,采用控锻控冷工艺可提高试样的抗回火稳定性,冲击性能提高50%以上,接触疲劳寿命提高40%以上。

冷轧变形量对7A75铝合金组织性能的影响

朱鹏程, 刘文文, 张彦芝, 姜亚琳, 姜丽军

2020, 45(10): 40-43. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.008

摘要 ( 51 )

PDF (643KB) ( 26 )

研究了冷轧变形对7A75铝合金微观组织和力学性能的影响,并探讨了第二相粒子促进形核的机制。采用光学显微镜(OM)和透射电镜(TEM)观察了微观组织,采用万能拉伸试验机测试了力学性能,采用板材成形试验机测试了杯突值(IE)。结果表明:随冷变形量的增大,7A75铝合金的强度和伸长率均逐渐增大,且屈服强度的升高幅度大于抗拉强度。50%冷变形时屈服强度和抗拉强度分别达到435 MPa和460 MPa,与未经冷变形时相比分别提高了190 MPa和110 MPa,同时伸长率提高到14%。杯突IE值与伸长率的变化规律一致。30%、50%和70%的冷变形下,基体晶粒平均尺寸分别为31.5、13.5和13.0 μm,冷变形量越大,基体晶粒尺寸越细小越均匀。过时效处理后,7A75铝合金中的MgZn₂粒子尺寸大于0.5 μm时,在冷变形后的固溶处理过程中为再结晶提供形核位置;而50~100 nm之间的粒子钉扎在晶界处,有效地抑制了再结晶晶粒的长大。

预应变及时效处理对7A55铝合金残余应力及组织性能的影响

王淑慧, 杨春苗, 宋伟, 盛光英

2020, 45(10): 44-47. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.009

摘要 ( 72 )

PDF (638KB) ( 23 )

研究了预应变和时效处理对7A55铝合金残余应力和组织演变的影响。利用透射电镜和EBSD观察了微观组织,XRD测试了残余应力,显微硬度计测试了维氏硬度。试验结果表明:固溶后的试样,表面为压应力,沿轧制方向为-75 MPa,横向-115 MPa。经不同的预应变后,表面残余应力逐渐降低,施加2%的预应变后基本消除。180 ℃的时效温度下,残余应力的消减速度显著高于100 ℃和140 ℃下。随预应变量的增大,显微硬度逐渐增大,经3%的预应变后增大为92 HV0.5,提高了27.8%。显微硬度随时效时间的增加先增高后降低,峰值出现在15 h,100、140和180 ℃下时效时分别达到135、143和162 HV0.5。100 ℃×15 h的峰值硬度下晶内主要析出亚稳η′相,与基体呈共格关系;140 ℃时晶内析出相尺寸变大,出现圆片状η′相,与基体呈半共格关系;180 ℃时出现了短棒状η′相,尺寸达到5~20 nm,位相差小于10°的小角度晶界占了80%以上。

GH4738合金高温扩散退火工艺

苏醒, 史松宜, 吕旭东

2020, 45(10): 48-53. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.010

摘要 ( 67 )

PDF (647KB) ( 25 )

借助于Thermal-calc热力学软件计算了合金的平衡凝固相图,以此为依据制定了高温扩散退火处理的试验参数。利用OM和SEM观察了GH4738合金的铸态偏析状况,并用EPMA技术研究了合金铸态以及不同高温扩散退火制度下的元素偏析规律。结果表明,铸态合金中Ti元素偏析最为严重,高温扩散退火处理后Ti元素偏析得到明显改善,经1200 ℃×50 h的高温处理后效果最为显著,同时计算了残余偏析指数随温度的变化曲线,计算结果和试验结果基本吻合。

回火温度对不同淬火处理0.6C超级贝氏体钢组织及性能的影响

孙林, 洪振军, 胡坤, 苏震, 徐新乐, 金阳, 董达善

2020, 45(10): 54-59. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.011

摘要 ( 78 )

PDF (636KB) ( 51 )

分析了不同回火温度下等温盐浴和淬火-配分-回火(Q-P-T)工艺处理0.6C超级贝氏体钢的微观组织和力学性能。结果表明:经230 ℃×10 h+320 ℃×7 h两步法等温淬火处理后,试样在360~500 ℃温度区间出现明显的第二类回火脆性,而Q-P-T试样回火脆性温度区间为450~470 ℃,经Q-P-T工艺处理后,回火脆性温度区间明显变窄,试样力学性能全面提高。利用SEM、TEM、XRD等手段对显微组织进行表征,揭示了Q-P-T试样优于等温处理的两个主要因素:经Q-P-T工艺处理后,微观组织更为细化,随着亚晶界的增多,组织稳定性进一步增强,碳化物晶界偏聚受到阻碍,难以连接成网状,故经Q-P-T工艺处理后试样第二类回火脆性区间极大缩小;经Q-P-T工艺处理后薄膜状残留奥氏体含量增大,奥氏体更为稳定,有利于减弱第二类回火脆性的影响。

自然时效效应及预时效处理对7A20铝合金组织性能的影响

姜少婧, 王祖平

2020, 45(10): 60-63. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.012

摘要 ( 48 )

PDF (637KB) ( 27 )

研究了中强度7A20铝合金的自然时效硬化效应及预时效处理对组织和性能的影响。采用光学显微镜和透射电镜表征了其微观组织结构,采用维氏硬度计和万能拉伸试验机测试了其硬度和力学性能。结果表明:固溶态7A20试验铝合金的自然时效硬化效应明显,12天后硬度由56 HV0.5提高到122 HV0.5,提高了117.86%。经120 ℃×10 min预时效处理后,自然时效硬化增量最低,相比于固溶态降低了16 HV0.5,有效抑制自然时效硬化效应;同时,预时效处理提升了烘烤硬化效应,烘烤硬化后屈服强度提升了166 MPa,抗拉强度提高了51 MPa,伸长率降低了7%。烘烤处理前,其晶内的强化主要来自于与基体共格的GP区,烘烤处理后为尺寸小于5 nm、弥散分布的η′强化相。

热处理工艺对含硫易切削不锈钢中硫化锰夹杂物的影响

王英虎

2020, 45(10): 64-69. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.013

摘要 ( 61 )

PDF (636KB) ( 27 )

利用光学显微镜和扫描电镜-能谱仪研究了热处理工艺对含硫易切削不锈钢中硫化锰形貌、长宽比、尺寸及数量的影响。结果表明:试验钢中硫化锰主要沿晶界呈链状或网状聚集分布;在900~1100 ℃范围内,随着温度升高,硫化锰发生熔断碎裂;在1200 ℃热处理后,硫化锰熟化长大,球形及纺锤形硫化锰增多,分布由聚集状逐渐向弥散状转变。在1100 ℃热处理1~3 h,随着时间增加,硫化锰发生熔断碎裂;热处理保温4 h时,硫化锰熟化长大,球形及纺锤形增多,硫化锰由聚集状逐渐向弥散状转变,分布趋于均匀。合适的热处理工艺可以改善含硫易切削不锈钢中硫化锰的形貌、长宽比、尺寸及数量。

加热温度对19CrNi5钢组织及硬度的影响

张伯影, 谈彪, 赵海东, 武永孝, 尹良求

2020, 45(10): 70-72. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.014

摘要 ( 65 )

PDF (640KB) ( 26 )

选取轧后硬度高于200 HRB的19CrNi5钢为研究对象,用碳-硅棒箱式高温加热炉将同一炉钢材加热至800、850、900、950、980、1050和1100 ℃,保温40 min后室外15 ℃下空冷,用红外线测温仪测定钢材冷速,并检验钢材硬度、显微组织。经研究,贝氏体是影响钢材硬度的主要原因之一,当加热温度≥1000 ℃,冷速≥2.5 ℃/s时,加热温度越高,冷速越大组织中贝氏体组织比例越大,钢材硬度越高;当加热温度＜1000 ℃,冷速＜1.0 ℃/s时,冷却过程中,奥氏体完全转变为珠光体,最后全部形成珠光体+铁素体组织,钢材硬度低。实际生产中终轧温度控制在1000 ℃以下,冷速＜1.0 ℃/s时,可减缓或消除钢材中贝氏体组织的形成。

退火温度对EB熔炼低成本TC4钛合金宽厚板组织和性能的影响

张强, 李渤渤, 裴腾, 郝晓博, 刘茵琪

2020, 45(10): 73-78. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.015

摘要 ( 50 )

PDF (639KB) ( 22 )

采用EB炉一次熔炼TC4合金扁锭作为直轧坯料,在4200 mm宽厚板轧机上成功制备出规格46 mm×2650 mm×8700 mm的低成本TC4合金宽厚板,研究了退火温度对低成本TC4合金板材显微组织和力学性能的影响。结果表明:EB熔炼TC4合金扁锭经过两火换向轧制,粗大铸态组织得到充分破碎,热轧态TC4合金板材显微组织中等轴α或条状α含量较高,横纵向室温拉伸性能差异小,横向室温冲击吸收能量小于纵向,横纵向心部强度均高于表层。TC4合金板材经750~900 ℃退火,横纵截面为等轴组织,经950 ℃退火,横纵截面为双态组织,经980 ℃退火,横截面为双态组织,纵截面为魏氏组织。随着退火温度升高,TC4合金板材抗拉强度和规定塑性延伸强度呈下降趋势,伸长率基本不变,室温冲击吸收能量先升高后降低,900 ℃退火后,强度、伸长率和冲击吸收能量达到最佳匹配。

热处理对极寒服役条件下弯管用X80钢焊缝组织性能的影响

毕宗岳, 韦奉, 张万鹏, 李洁, 张敏

2020, 45(10): 79-84. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.016

摘要 ( 73 )

PDF (635KB) ( 25 )

利用显微组织分析、低温冲击试验、断口分析等手段,研究了不同热处理工艺对弯管用X80钢焊缝显微组织与低温冲击性能的影响。结果表明,在890~980 ℃范围内正火,随着正火温度升高,焊缝组织逐渐粗化,M-A组元和碳化物数量增多且聚集程度逐渐增加,低温冲击性能下降。在620~680 ℃范围内回火,随着回火温度的升高,焊缝中贝氏体及针状铁素体的混合组织发生回复与再结晶,碳化物析出和先共析铁素体含量增加,硬脆M-A组元逐渐分解,低温冲击吸收能量则先升后降,显微硬度逐渐降低。热处理后焊缝组织主要以针状铁素体(AF)和粒状贝氏体(GB)为主,同时存在少量的先共析铁素体(PF)和弥散分布的M-A组元。采用920 ℃正火+660 ℃高温回火时,焊缝低温冲击吸收能量最优,为148 J,同时显微硬度波动较小,冲击断口放射区为准解理断裂,无大尺寸裂纹且出现部分韧窝,表明该热处理工艺下处理的弯管可以满足在-45 ℃极寒条件下的服役要求。

某型智能柴油机凸轮轴热处理工艺的开发

杨静, 王永坤, 刘高松, 冉启燕, 杨欢, 商荣凯

2020, 45(10): 85-89. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.017

摘要 ( 57 )

PDF (639KB) ( 27 )

某型智能柴油机凸轮轴长径比大,热处理技术要求高,生产难度大。为了解决该难点,利用多用炉、真空回火炉、井式渗碳炉、深冷箱、井式回火炉、校直机等设备从技术难点分析、试验摸索等方面进行了研究,认为该凸轮轴通过清洗→防渗→烘干→预热→循环渗碳→高温回火→校直→真空去应力→机加工→淬火→深冷处理→回火等工艺流程,可以生产出硬度高、显微组织好、力学性能高、热处理畸变可控的产品。需要指出的是,多用炉高低碳势多次循环渗碳比传统二段渗碳优势明显,如渗碳速度快、碳化物形态好、硬度高、硬度梯度平缓、渗碳时间短、生产效率高等。采用上述热处理工艺方案,最终加工的样件完全满足用户要求。

热轧TC4钛合金板富氧层中氧原子的固溶硬化行为

崔岩, 陈玉东, 董常青, 孙新军

2020, 45(10): 90-93. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.018

摘要 ( 57 )

PDF (640KB) ( 29 )

通过波谱分析距表面不同深度的氧含量,研究了热轧TC4钛合金板富氧层氧元素浓度分布规律;同时研究了富氧层氧元素浓度对硬度的影响规律。结果表明: 热轧TC4钛合金板富氧层厚度约为60 μm,随着距离表面深度增大,富氧层中氧元素浓度逐渐减少;硬化层厚度与富氧层厚度一致,随着距离表面深度增大,硬度逐渐减小;富氧层中O原子的间隙固溶硬化效应导致钛合金形成硬化层;建立了氧浓度、距表面深度和显微硬度两两间的关系式。

退火温度对HA/Ti-24Nb-4Zr复合材料组织与性能的影响

雷雨涛, 朱斌, 张玉勤, 蒋业华

2020, 45(10): 94-98. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.019

摘要 ( 56 )

PDF (639KB) ( 24 )

利用放电等离子烧结(SPS)技术制备了HA/Ti-24Nb-4Zr生物复合材料,研究了不同退火温度对复合材料显微组织和力学性能(抗压强度、屈服强度、屈强比、压缩弹性模量)的影响。结果表明,烧结态复合材料主要由β-Ti相、少量初生α-Ti相及HA相组成;随着退火温度的升高,复合材料基体中β-Ti相含量增多且晶粒逐渐长大,针状次生α-Ti相在晶界处和晶内不断析出,HA相结构和含量变化不大;与烧结态相比,不同退火温度处理后的复合材料强度和弹性模量先略微上升后下降,而塑韧性呈不断提高趋势;复合材料在850 ℃退火处理后,抗压强度、屈服强度、屈强比和压缩弹性模量值分别为1507 MPa、1270 MPa、0.84和42 GPa,塑韧性得到明显改善,作为生物医用植入材料具有潜在的应用前景。

新能源汽车用含稀土无取向硅钢生产过程中组织、织构演变

张净源, 任慧平, 金自力, 吴忠旺, 张继舜

2020, 45(10): 99-103. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.020

摘要 ( 53 )

PDF (644KB) ( 24 )

采用光学显微镜、X射线衍射仪及扫描电镜对含稀土无取向硅钢整个生产流程中的显微组织及织构演变进行研究。结果表明,热轧板在厚度方向上有显著的分层,即表层的再结晶层、过渡层、中间层的变形组织层,其织构主要包含铜型、黄铜型织构;正火后晶粒发生了完全再结晶,织构类型相对热轧基本无变化,但强度减弱;两次冷轧后的组织均为纤维组织,形成了以α、γ线性织构为主的织构类型,还出现了强度较高的反高斯织构如{001}<110>、{112}<110>、{111}<110>;脱碳退火后发生部分再结晶,织构相对于冷轧态α、γ线性织构强度均减小;在高温退火阶段晶粒发生再结晶,存在以{111}<112>、{111}<110>为主的γ织构,以及{100}<001>织构。

典型Fe-Cr-Al及Ni-Cr-(Fe)系电热合金丝的显微组织与织构

张强, 祝志祥, 陈保安, 丁一, 陈新, 张宁, 孟利

2020, 45(10): 104-107. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.021

摘要 ( 52 )

PDF (611KB) ( 31 )

选取了两类典型电热合金丝材成品进行了检测,对比分析了合金丝的显微组织及织构,包括Fe-Cr-Al系的国产0Cr25Al5合金与进口0Cr22Al5合金和Ni-Cr-(Fe)系的国产Cr20Ni80合金与Cr20Ni30合金。结果表明:进口Fe-Cr-Al合金的平均晶粒尺寸相对较大,晶粒尺寸分布较为均匀,而织构较弱;国产0Cr25Al5合金的平均晶粒尺寸均匀程度较差,而较粗的样品平均晶粒尺寸较大且织构稍弱,接近于进口Fe-Cr-Al合金,表明较粗的丝材制备形变量较小。Ni-Cr-(Fe)系的合金均表现为不均匀的晶粒组织,而Cr20Ni80合金相较于Cr20Ni30合金的大尺寸晶粒更多;减小合金丝材的直径有细化组织作用,同时还能增强两种Ni-Cr合金丝中均存在的<111>丝织构。

固溶温度对Cr-Co-Mo马氏体钢碳化物演变及力学性能的影响

袁晓虹, 杨卯生, 甘建壮

2020, 45(10): 108-113. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.022

摘要 ( 60 )

PDF (614KB) ( 25 )

利用SEM和TEM研究了固溶温度对Cr-Co-Mo马氏体钢碳化物演变行为及力学性能的影响。结果表明,随着固溶温度的升高,基体中M₆C碳化物回溶,屈服强度下降而室温冲击吸收能量递增;原始奥氏体晶粒由于缺乏晶界上球形M₆C碳化物的钉扎作用迅速长大,细晶强化效果减弱,但晶界处裂纹源减少使得韧性提高。在1120 ℃固溶后晶粒尺寸最大,而马氏体基内析出与基体共格的纳米棒状M₂C碳化物平均粒径最小、单位面积百分数最高和颗粒间距最短,因此即使损失了细晶强化效果,但析出强化增补了强度,使得屈服强度在晶粒长大后不发生大幅下降;同时,由于共格析出提高了基体的变形协调性,韧性也未发生降低。

热处理对Fe-Cr-Ni低碳马氏体不锈钢组织及性能的影响

许荣君, 田伟光, 徐佳林, 陆海飞, 殷延雄

2020, 45(10): 114-118. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.023

摘要 ( 55 )

PDF (610KB) ( 23 )

通过真空电弧熔炼方法制备了Fe-13Cr-3.5Ni不锈钢,并系统研究了不同热处理工艺对其微观组织以及硬度的影响。结果表明:熔炼态Fe-13Cr-3.5Ni不锈钢为典型的板条状马氏体组织;经过不同温度固溶和回火处理(600 ℃)后,其组织结构由板条状马氏体和少量残留奥氏体组成,残留奥氏体含量随着固溶温度的升高先增加后减少,而硬度值先降低后升高,硬度最低值为101.5 HRB;在1000 ℃淬火并在不同温度回火后其组织结构由回火板条状马氏体以及残留奥氏体组成,在650 ℃以下回火时,随着回火温度的升高奥氏体含量逐渐增多,当回火温度达700 ℃时,残留奥氏体含量下降,其洛氏硬度值随着回火温度的升高先降低后升高,其硬度值在99~107 HRB范围内。

中间退火对Al-Mg-Si系铝合金汽车板组织和性能的影响

刘晓滕, 赵佳蕾, 孙有政, 程仁策, 吕正风, 赵国群

2020, 45(10): 119-123. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.024

摘要 ( 56 )

PDF (618KB) ( 29 )

对Al-Mg-Si系铝合金汽车板进行了不同的中间退火处理(无中间退火、300 ℃×2 h、420 ℃×2 h),并利用光学显微镜、XRD、TEM、拓扑仪、拉伸试验机对板材进行了检测分析。结果表明,中间退火处理对T4P态板材的微观组织、织构、罗平纹和力学性能影响显著,提高中间退火温度有利于获得等轴晶粒、增大应变硬化指数(n值)、降低板材各向异性(Δr值),但塑性应变比(r值)也会有所降低。此外,经过300 ℃×2 h中间退火处理的板材在10%预拉伸后表现出最好的表面质量,无中间退火和420 ℃×2 h中间退火处理的板材在预拉伸后罗平纹缺陷严重。这主要归因于中间退火引发的板材微观组织和织构的差异。300 ℃×2 h的中间退火处理可以使Al-Mg-Si系铝合金板材在不降低力学性能的前提下显著改善罗平纹,表现出最佳的综合性能。

热处理工艺对15CrMoR钢带状组织和冲击性能的影响

刘丹, 陈广兴, 徐琛, 许晓嫦

2020, 45(10): 124-128. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.025

摘要 ( 71 )

PDF (612KB) ( 38 )

利用光学显微镜、扫描电镜和冲击试验机等仪器研究了15CrMoR钢中带状组织在热处理过程中的演变及其对冲击性能的影响。结果表明:奥氏体化后缓冷会出现铁素体-珠光体带状组织, 快冷则可以抑制带状组织的出现,但快冷会导致粒状贝氏体等非平衡组织形成。粒状贝氏体组织中的贝氏体铁素体基体和马氏体-奥氏体岛在回火过程中逐渐沿Cr、Mo等碳化物形成元素偏聚的区域分解出碳化物,形成富碳化物带,降低钢的横向冲击性能。15CrMoR钢加热到1100 ℃并保温7 h后可消除带状组织,改善钢的横向冲击性能。

回归再时效处理对喷射成形7055铝合金挤压厚板组织与性能的影响

汤志浩, 叶庆丰, 周建党, 范曦, 张豪, 冯迪

2020, 45(10): 129-134. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.026

摘要 ( 78 )

PDF (613KB) ( 26 )

采用力学性能测试、抗剥落腐蚀性能测试、透射电镜(TEM)观察等方法,研究了回归再时效(RRA)处理对喷射成形7055铝合金挤压厚板微观组织与性能的影响。结果表明:厚板采用到温装炉的方式进行回归加热时,试样升温过程仍较长,提高回归加热温度有利于缩短试样在低温阶段的停留时间。试样经120 ℃×14 h预时效+(185 ℃×130 min、190 ℃×118 min)回归+120 ℃×24 h再时效两种RRA工艺处理后纵向屈服强度分别为649.3 MPa和652.6 MPa,高于T76试样的621.5 MPa;而抗剥落腐蚀性能与T76试样接近,达到EB级。试样经RRA处理后基体沉淀析出相主要为η′相+少量GP区,其尺寸为3~10 nm,晶界析出的η相呈断续分布。提高厚板试样在回归低温阶段的加热速率有利于提高试样再时效后的强度,而提高试样回归温度有利于提高RRA试样的抗剥落腐蚀性能。

稀土Ce对含Cu低温取向硅钢铸态析出物的影响

张欣, 金自力, 任慧平, 吴忠旺

2020, 45(10): 135-139. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.027

摘要 ( 52 )

PDF (612KB) ( 27 )

采用激光共聚焦显微镜和透射电镜探究了稀土元素Ce对含Cu取向硅钢铸态组织和析出物的影响。结果表明,稀土元素Ce对含Cu取向硅钢铸态的组织能起到细化晶粒的作用;未加Ce的铸锭中存在粗大的(Cu,Mn)S+AlN粗大复合析出物,以及少量MnS和Cu₂S单独析出物;稀土Ce的加入不改变析出物的类型,但使析出物数量明显减少、尺寸有所增大。

VIGA法制备的M2052锰铜合金粉末及其SLM打印件的性能

马聪慧, 王长军, 沈韬, 胡家齐, 梁剑雄

2020, 45(10): 140-147. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.028

摘要 ( 58 )

PDF (615KB) ( 25 )

采用真空感应熔炼气雾化法(VIGA)制备了M2052锰铜合金粉末,分析了M2052锰铜粉末的物性和显微组织;用选区激光熔化3D打印技术(SLM)制备锰铜试样,并分析热处理前后SLM成型的锰铜合金的组织与性能。结果表明,VIGA法能够有效地控制金属粉末形状,制备的15~53 μm粒度区间的锰铜粉末收得率高,松装密度高,具有较好的球形度,有效满足SLM用金属粉末的要求。由SLM制备的锰铜打印件横纵向具有不同的微观组织,随熔池内部延伸逐渐变为胞状晶,沿焊接界面形成柱状晶,离熔池越远柱状晶越细。与铸态合金相比,SLM方法制备的锰铜合金具有明显的力学性能差异,SLM打印件的抗拉强度为611 MPa,规定塑性延伸强度为504 MPa,远远高于铸态母合金的454 MPa和172 MPa。其原因是打印件细晶强化效果明显,但微裂纹的存在对塑性不利。

A668钢CCT曲线的预测和验证

刘贤强, 卜恒勇, 李其, 李萌蘖

2020, 45(10): 148-153. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.029

摘要 ( 41 )

PDF (610KB) ( 23 )

为了降低绘制CCT曲线的成本和得到更加准确的相变量计算模型用于预测大型工件的性能和残余应力分布,使用Li模型预测A668钢的CCT曲线,再根据预测的结果制定适量且关键的试验组,完成制定的相变膨胀试验之后用试验结果修正预测模型,最后用模型计算出完整和准确的CCT曲线。使用DIL-805-ADT动态淬火膨胀相变仪确定了不同冷速下的转变类型和转变量,比较了JMatPro软件和原模型计算的结果与试验结果的差别,阐述了修正扩散转变预测模型和绘制CCT曲线的过程,拟合了非扩散转变的K-M方程,说明了不同冷速和组织演变之间的关系。最终得到更加准确的预测模型和完整的CCT曲线来指导实际生产。

EH460级船板钢的动态 CCT 曲线与组织演变

马浩冉, 刘洪波, 刘崇, 李建新, 田志强, 张朋

2020, 45(10): 154-157. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.030

摘要 ( 54 )

PDF (612KB) ( 24 )

采用 Gleeble-3800热模拟试验机对EH460船板钢进行1050 ℃下变形30%和850 ℃下变形30%的双道次压缩试验。绘制了在不同冷速下连续冷却过程中钢的膨胀曲线,并在光学显微镜下观察了不同冷速下试样的室温组织。结合膨胀法与金相法,利用 Origin 8.0软件绘制了船板钢的动态 CCT 曲线。结果表明,当冷速为0.1~3 ℃/s 时,所得室温组织主要是铁素体和珠光体;当冷速大于5 ℃/s 时,出现粒状贝氏体组织,随着冷速的增加贝氏体逐渐增多,铁素体与珠光体逐渐减少;当冷速为10~15 ℃/s 时,珠光体消失,组织为铁素体与粒状贝氏体;随着冷速进一步增到 20~50 ℃/s 时不再发生铁素体相变,仅为粒状贝氏体组织。

V的析出对中碳锰非调质钢热塑性及组织的影响

方剑, 胡章咏, 袁泽喜

2020, 45(10): 158-163. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.031

摘要 ( 60 )

PDF (614KB) ( 26 )

通过热模拟试验,对比分析不加V和加V两种中碳锰非调质试验钢的高温力学性能和组织,探讨V的析出对热塑性及组织的影响。结果表明,高温形变诱导析出的V(C、N)可抑制动态再结晶行为、提高变形抗力并促进晶内铁素体转变,使热塑性降低、高塑性温度区变窄、低塑性温度区变宽,而VC主要在奥氏体向铁素体转变时沿γ/α界面的形核析出,并有利于铁素体向晶内长大。不加V和加V的试验钢经1280 ℃固溶处理后,高温变形分别在900~1100 ℃和1000~1130 ℃时,可获得高的热塑性。

Al对42CrMo螺栓钢淬透性的影响

吕超然, 史超, 蒋伟斌, 刘进德, 徐乐, 王毛球

2020, 45(10): 164-170. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.032

摘要 ( 51 )

PDF (618KB) ( 24 )

在42CrMo钢的基础成分上增加Al、Ti元素,通过末端淬火试验和截面硬度试验对比分析Al对42CrMo钢淬透性的影响差异,通过常规力学性能检测对比其与42CrMo钢的力学性能差异。结果表明Al、Ti元素添加可进一步提高淬透性,并且使钢的强度达到1200 MPa级,－40 ℃下KV₂≥27 J,满足低温环境下螺栓用钢的使用要求。采用化学相分析方法,对钢中析出相进行了定性、定量分析,结果表明Ti在钢中添加发挥明显固氮作用,提高了Al元素的固溶量,利用热膨胀法对比测定试验钢的等温转变曲线,证明了增加Al含量,降低了奥氏体临界转变温度,使C曲线右移,明显改善了钢的淬透性。

稀土Y元素对铸态镁合金组织与力学性能的影响

张旭东, 索转霞, 魏博鑫, 王辛, 曹国剑

2020, 45(10): 171-174. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.033

摘要 ( 48 )

PDF (612KB) ( 25 )

采用熔炼工艺制备了Mg-2.0Zn-0.2Ca与Mg-2.0Zn-0.2Ca-2Y合金,研究了两种合金的铸态组织及力学性能。结果表明,Y元素的添加细化了Mg-2.0Zn-0.2C合金的铸态组织。Mg-2.0Zn-0.2Ca合金主要由α-Mg与少量Mg₇Zn₃相组成,添加2wt%的Y后,改变了Zn在Mg基体中的固溶度,降低了其固溶强化效果,同时组织中形成了I相和W相。添加Y元素后,合金的规定塑性延伸强度升高,从41.0 MPa升高到50.6 MPa;伸长率降低,从12.6%降低到4.0%。

H13钢等离子堆焊Ni60A/Cr₃C₂覆层的磨损及热疲劳性能

刘清阳, 王华君, 洪峰, 朱春东, 王哲涵

2020, 45(10): 175-179. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.034

摘要 ( 62 )

PDF (615KB) ( 27 )

采用等离子堆焊技术在H13钢基体表面上制备了Ni60A/Cr₃C₂堆焊覆层,研究了覆层的磨损行为和热疲劳性能。在600 ℃下销盘试验的结果表明,镍基碳化铬复合覆层的耐磨性是Ni60A堆焊覆层的2.8倍和基材H13钢的11.6倍。镍基覆层可以显著降低H13钢的摩擦因数,加入碳化铬则会削弱覆层的摩擦性能。随着磨损的进行,主要磨损机理从氧化磨损演变为磨粒磨损和粘着磨损。在800 ℃到室温下的热疲劳测试结果表明,镍基碳化铬复合覆层在48个热循环后疲劳裂纹达到200 μm,早于镍基覆层的62次。这说明高温氧化促进热疲劳裂纹的产生。碳化铬增强相从镍基上剥离,导致镍基复合覆层热疲劳性能下降。

氧化镧添加剂和盐浴共渗温度对TC4钛合金硼氧共渗组织与性能的影响

刘阳光, 许晓静, 宋振华, 汪洋, 朱亮亮, 朱劲松

2020, 45(10): 180-186. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.035

摘要 ( 54 )

PDF (616KB) ( 21 )

采用OM、SEM、XRD、EDS、维氏硬度计以及摩擦试验机等分析手段研究了氧化镧添加剂和共渗温度对盐浴硼氧共渗试样组织与性能的影响。结果表明,共渗层厚度随着La₂O₃添加量的增加先增大后减小,当La₂O₃添加量为3%时,共渗层厚度达最大值(32.74 μm);与低温(950 ℃)相比,高温(1000 ℃)时盐浴共渗层具有较好的表面,较高的共渗层厚度(34.19 μm),较高表面硬度(1211 HV0.2),较大界面结合力(87.36 N)和更低的摩擦因数(0.28)。通过将温度对共渗过程的影响和试验结果分析得出:高温1000 ℃盐浴硼氧共渗试验更有研究价值。

B对FeCoCrNiSiB_x高熵合金激光熔覆层组织和硬度的影响

赵龙志, 喻世豪, 赵明娟, 唐延川, 焦海涛, 李劲, 宋立军

2020, 45(10): 187-190. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.036

摘要 ( 54 )

PDF (619KB) ( 25 )

采用激光熔覆制备了FeCoCrNiSiB_x高熵合金熔覆层,利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和显微硬度计研究微量硼元素(摩尔比x=0、0.02、0.04、0.06、0.08)对FeCoCrNiSiB_x高熵合金熔覆层组织和硬度的影响。结果表明:无B高熵合金涂层组织主要为胞状晶。B的添加会促进枝晶的生成,逐渐形成鱼骨状树枝晶,但过量的B会破坏枝晶完整性,形成蠕虫状晶。此外,高熵合金熔覆层组织为FCC和BCC双相结构,B元素的添加会形成大量0.1~2.6 μm的Cr₂B第二相,有助于提高熔覆层硬度,其中x=0.06时激光熔覆层的硬度最高,约为537 HV0.2。

渗硼处理对H13钢碳化铬覆层抗铝液侵蚀性能的影响

李科举, 王华君, 高野, 汪学阳, 赵小雨

2020, 45(10): 191-193. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.037

摘要 ( 50 )

PDF (609KB) ( 28 )

将未处理H13钢、热反应扩散(TRD)法渗铬试样及铬硼复合渗(TRD渗铬+TRD渗硼)试样浸入熔融铝液进行热浸铝试验。对渗铝试样截面进行显微观察及渗铝层定点成分分析。结果表明:相同热浸铝条件下,单一碳化铬覆层的浸铝层厚度与未处理H13钢相当,即单独渗铬并不能提升H13钢抗铝液侵蚀能力。而硼铬复合处理试样浸铝层厚度为单一碳化铬覆层的67%,渗硼处理的应用能够有效提高TRD碳化铬覆层抗铝液侵蚀能力。试样经热浸铝后渗铝层Fe-Al金属间化合物成分主要为Fe₂Al₅。

脱碳层对38CrMoAl钢离子渗氮的影响

王艳芳, 殷挺峰, 李双喜

2020, 45(10): 194-198. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.038

摘要 ( 67 )

PDF (610KB) ( 26 )

对表面残存不同厚度脱碳层的38CrMoAl钢塔形试样进行离子渗氮,借助显微硬度计、光学显微镜、扫描电镜等多种手段,对试样渗速、硬度及渗氮前后的微观组织进行研究。结果表明,在残余的脱碳层里存在较严重的魏氏组织;残余脱碳越严重魏氏组织越多;离子渗氮的渗速随着表面脱碳层厚度的增加先增加后降低;魏氏组织中大量的铁素体为氮原子扩散提供了快速渗入通道及形成大量氮化物的场所,在渗层表面形成大量的鱼骨状、网状、脉状氮化物,数量随着脱碳层的增加而增加,并且不断向渗层深处延伸。38CrMoAl钢表面残存脱碳层虽然有加快渗速的作用,但会增加渗层的不良组织,增加渗层剥落的风险。故38CrMoAl钢制工件做普通调质应适当加大加工余量。

42CrMo钢表面Fe-WC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

2020, 45(10): 199-203. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.039

摘要 ( 65 )

PDF (611KB) ( 51 )

用同轴送粉的方式在42CrMo表面激光熔覆Fe-WC合金粉末,通过扫描电镜、光学显微镜、能谱仪观察分析熔覆层的显微组织特征、WC陶瓷颗粒对熔覆层组织性能的影响、WC陶瓷颗粒分布特征及WC周围块状共晶物的组成成分;用显微硬度计、摩擦磨损试验仪、高精度电子天平测量基体与熔覆层的性能及质量损失,分析了引起性能曲线变化的原因。结果表明,熔覆层底部到顶部的组织变化为平面晶、晶界明显的胞状晶、交错生长的柱状树枝晶、排列紧密的胞状晶、方向均一的柱状树枝晶;WC陶瓷颗粒具有细化枝晶、阻断枝晶生长,增强熔覆层性能的能力;WC陶瓷颗粒在熔覆层中聚集分布,形成较宽的陶瓷带;WC陶瓷颗粒周围的块状共晶物是由WC部分分解得到的,其组成元素包括C、W、Fe、P、Cr。熔覆层平均硬度达到850 HV0.3,是基体平均硬度的3.4倍。摩擦因数为0.275左右,比基体小0.525。基体的质量损失是熔覆层的11倍多。说明Fe-WC合金熔覆层能够有效提升基体的硬度及其抗磨损能力。

SA508-3钢动态再结晶过程的相场模拟

许婷, 李梅娥, 吴冰洁, 杜华, 王晓童, 方亮

2020, 45(10): 204-211. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.040

摘要 ( 52 )

PDF (553KB) ( 22 )

采用多相场(Multi-phase-field,MPF)模型模拟动态再结晶晶粒的生长过程,并用Kocks-Mecking(KM)方程模拟其力学行为。用热力模拟机对SA508-3钢进行了不同温度和应变速率下的热压缩试验,从热压缩流动应力-应变曲线中提取SA508-3钢动态再结晶特征参数并用于计算动态再结晶模型参数。利用所得参数对SA508-3钢的动态再结晶过程进行了多相场模拟,预测了热塑性变形过程中的组织演变和真应力-真应变曲线,与试验结果吻合较好。试验和数值结果均表明,流动应力随应变速率的增大及变形温度的降低而增大。本文的方法可用于研究其它材料的动态再结晶行为,为优化热锻工艺提供指导。

7075铝合金汽车支撑摆臂锻件固溶处理温度场模拟

杨红斌, 卜恒勇, 李萌蘖

2020, 45(10): 212-217. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.041

摘要 ( 61 )

PDF (549KB) ( 34 )

利用ABAQUS有限元软件对7075铝合金汽车支撑摆臂锻件固溶处理过程温度场进行数值模拟,得到了锻件在不同升温方式、不同转运时间以及不同水温淬火下的温度场分布情况。结果表明,锻件随炉升温时,达到预定温度所需时间为112.1 min,最大温差为4.8 ℃;炉子到温后放入锻件升温时仅需71.2 min,最大温差为10.4 ℃。转运时间为3、3.5和4 min时,锻件中冷却最快部位的温度分别下降到384.0、375.9和367.8 ℃,最终确定转运时间不能超过3.5 min。采用25 ℃水淬时,冷却时间为95 s,冷却最快和最慢部位通过淬火温度敏感区的平均冷却速度分别为782.8和19.1 ℃/s,最大温差为237.6 ℃;80 ℃水淬时,冷却时间为56 s,锻件中冷却最快和最慢部分通过淬火温度敏感区的平均冷却速度则分别为587.4和16.8 ℃/s,最大温差为216.0 ℃。

整体辗钢车轮淬火工艺的数值模拟

孙晓明, 燕艳, 杜晓钟, 汪文博

2020, 45(10): 218-224. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.042

摘要 ( 63 )

PDF (549KB) ( 35 )

利用DEFORM-HT软件结合CL60钢的连续冷却转变曲线(CCT曲线),研究了某840D型车轮在不同淬火工艺下的温度场、应力场以及微观组织变化情况。结果表明:踏面喷水淬火工艺是最优淬火方案,踏面喷水淬火后车轮的最大等效应力(卸载之后的等效应力即为残余应力)为245 MPa,优于其他方案,车轮踏面在淬火过程中发生马氏体转变可以增加车轮的耐磨性,车轮轮辋表面的硬度约为33 HRC,满足企业27~34 HRC的要求。根据实际工况结合CL60钢的CCT曲线建立了车轮喷水淬火的试验方案,观察试样的显微组织并与模拟结果进行对比,证明模拟结果是可靠的。

激光冲击E690高强钢表面应变预测模型的建立

王帅, 杨阳, 花国然, 曹宇鹏, 葛良辰, 仇明

2020, 45(10): 225-230. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.043

摘要 ( 45 )

PDF (548KB) ( 26 )

利用ABAQUS有限元软件对激光冲击波加载E690高强钢表面应变及应力变化过程进行仿真,分析了在不同冲击波压力下塑性形变与应力云图的关系,建立了激光冲击E690高强钢表面应变预测模型,并设计试验验证了该模型的准确性。结果表明,激光冲击下E690高强钢的动态响应遵循Hugoniot弹性极限公式,激光脉冲诱导的冲击波在E690高强钢表面引起的塑性形变与其表面的残余压应力成正相关,试验结果与仿真结果具有较好的一致性。

载荷速率对充氢SA508-3钢断裂韧性的影响

刘家骅, 王磊, 杨玉芳, 崔君军, 耿浩彭

2020, 45(10): 231-235. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.044

摘要 ( 48 )

PDF (556KB) ( 22 )

采用高温高压气相热充氢方法将氢充入SA508-3钢,采用J积分方法比较不同载荷速率下未充氢与充氢钢的断裂韧性,考察氢对SA508-3钢断裂韧性的影响。结果表明,在相同载荷速率下,与未充氢SA508-3钢相比,充氢钢断裂韧性明显降低,充氢断口均为韧性和脆性混合断口形貌。随着载荷速率的降低,断裂韧性损失逐渐增加,准解理所占面积增加,脆性提高。在三向应力的作用下,氢与静水应力的交互作用能大于氢与可动位错的交互作用能,静水应力更易捕获到氢。SA508-3钢断裂韧性测试过程中,在三向应力的诱导下会促进氢富集在裂纹尖端碳化物和基体的界面处,从而降低了碳化物和基体的结合强度,致使阻碍裂纹扩展的能力减弱,因此钢充氢后断裂韧性降低。随着载荷速率的降低,三向应力作用在裂纹尖端的时间增加,氢富集在碳化物和基体界面浓度增加,氢压增强,加速裂纹扩展,钢的脆性提高,断裂韧性损失增加。

核电汽轮机60Si2MnA弹簧钢垫片的老化行为

贾文清, 刘思伟, 原帅, 徐应军, 贾凯利, 陈明亚, 赖云亭

2020, 45(10): 236-240. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.045

摘要 ( 55 )

PDF (551KB) ( 27 )

核电厂汽轮机叶片叶根底部的60Si2MnA弹簧垫片在服役过程中受到潜在的腐蚀、疲劳、应力松弛等多种老化效应的影响。针对某核电厂汽轮机低压转子末级、次末级叶片根部弹簧垫片,综合分析其服役过程中潜在的腐蚀、磨损及疲劳等方面影响,对垫片老化行为和服役寿命进行研究。结果表明,已服役10年旧弹簧垫片表面存在微动磨痕,微观上未见明显的腐蚀产物及腐蚀形貌,在长期服役过程中,腐蚀效应对垫片寿命的影响有限,不是限制其服役寿命的主要因素。由于材料在初始循环阶段表现出明显的强化和硬化特性,拆卸后的弹簧垫片与原始状态之间存在一定差异,电厂应明确初始安装指导文件不能用于已安装过的弹簧垫片。基于当前的运行状态和试验保守分析预测,已服役10年旧弹簧垫片至少可以继续服役5年,可延长现有检修和更换周期,节约大修工期及成本。

GCr15轴承钢成品套圈热处理后点线状缺陷原因分析

王德勇, 张群, 齐锐

2020, 45(10): 241-245. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.046

摘要 ( 74 )

PDF (553KB) ( 49 )

在热处理后的GCr15成品轴承套圈表面发现疑似裂纹的点线状缺陷。通过无损检测、光学显微镜、扫描电镜、能谱分析等手段对缺陷进行分析,发现缺陷处存在较大尺寸的氧化铝和硅酸盐复合夹杂物。通过采取“高拉碳”、“白渣操作”、“软吹”“保护浇铸”等措施后,钢水纯净度得到进一步提高,避免了点线状缺陷的再次发生。

Cr12MoV钢刀具开裂原因分析

王宁, 丁北斗, 崔萌, 冯照平

2020, 45(10): 246-248. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2020.10.047

摘要 ( 83 )

PDF (549KB) ( 26 )

Cr12MoV钢刀具使用过程中发生早期开裂。采用直读光谱仪、光学显微镜、洛氏硬度计、体式显微镜和扫描电镜等方法对Cr12MoV钢刀具的化学成分、显微组织、硬度及断口形貌等进行检验分析。结果表明,材料中存在大量粗大角块状共晶碳化物是导致刀具早期开裂的主要原因。另外,螺孔凹台设计不合理引发应力集中是导致刀具早期开裂的另一个主要原因。

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