热加工工艺杂志

热加工工艺杂志2022年第12期

• 碳钢热喷涂渗铝工艺的研究进展

  崔浩威, 孟堃,

  在碳钢表面制备铝涂层，可以有效提升碳钢的硬度、抗高温氧化性和耐腐蚀性等。目前，热喷涂渗铝被广泛使用在化工、冶金、电力、石油等行业。介绍了热喷涂渗铝的工艺，分析了热喷涂渗铝的机理，综述了碳钢工件热喷涂渗铝后的性能，最后对热喷涂渗铝工艺的发展趋势进行了探讨和展望。

• 激光选区熔化成型金属零件存在的缺陷探讨

  李培芬, 宾远红,

  激光选区熔化技术广泛应用于金属零件的3D打印成型，但是成型过程中不可避免的产生各类缺陷，严重影响零件的性能。介绍了激光选区熔化技术的原理，总结了几种主要缺陷的类型、产生原因以及改善途径，为3D打印金属零件产品质量的改善提供指导。

• 基于随机坑蚀的锈蚀碳钢力学性能

  金立兵, 张筱蔚, 梁新亚, 王振清, 吴强,

  碳钢锈蚀引起钢材力学性能退化，导致结构提前退出工作，严重影响沿海基础设施的长期性能。采用试验与数值分析相结合的方法，研究了碳钢在海洋环境中力学性能的变化规律。对48个Q235碳钢试件进行锈蚀与力学性能试验，得到不同锈蚀率碳钢的力学性能的变化规律；基于Monte-Carlo原理建立随机锈蚀的碳钢模型，通过有限元分析软件对锈蚀后碳钢的力学性能进行数值分析。对比数值模拟与试验结果发现：不同锈蚀程度碳钢试件名义抗拉强度数值分析结果与试验结果的平均误差为4.20%，名义屈服强度的平均误差为6.38%，结果吻合较好，验证了模型的有效性。随着碳钢试件锈蚀程度的增大，屈服强度和抗拉强度显著退化。

• TWIP钢等径通道挤压后微观组织及力学本构模型研究

  汲江涛,

  为解决孪晶诱导塑性变形钢（TWIP）屈服强度较低的缺点，通过等径通道挤压技术对TWIP进行了晶粒细化。在微观组织分析与力学性能测试的基础上，通过Ludwik,Hollomon以及Swift本构模型对拉伸真应力-真应变曲线进行了拟合。结果表明：1道次和2道次ECAP挤压后晶粒在剪切方向拉长，并引入了大量亚晶粒。同时，随变形的进行，产生了厚度较小的变形孪晶与二次孪晶。4道次ECAP挤压后，位错和孪晶活动导致微观结构进一步细化。随挤压道次的增加，TWIP钢的屈服强度以及极限抗拉强度升高，而塑性与抗拉韧性不断下降。通过Ludwik、Hollomon以及Swift这3种本构模型对真应力-真应变曲线的拟合程度较好，获得了相应拟合参数，拟合所得参数有助于有限元模拟。经ECAP处理后，应变硬化指数n值明显下降。

• Cr对ZG04Cr13Ni4Mo马氏体不锈钢力学和腐蚀性能影响的研究

  刘功梅, 王长罡, 王培,

  通过显微组织观察、力学性能和电化学性能测试，研究了不同Cr含量的ZG04Cr13Ni4Mo低碳马氏体不锈钢力学性能和抗腐蚀性能的变化规律。结果表明：随着Cr含量增加，经620℃回火热处理后，其屈服强度逐渐下降，伸长率逐渐提高，但材料的抗拉强度基本保持不变甚至略有上升。同时，随Cr含量的升高，材料抗点蚀能力逐渐上升，当Cr含量从11.5%增加到12.0%和从13.5%增加到14.0%时，点蚀电位有一个跳跃式的上升。Cr含量的升高可小幅改善钝化膜的保护性能，并显著降低稳态点蚀的生长速度。

• 氢对钢在泥浆中磨损行为影响的研究

  史学红, 王晓鸽, 郝赳赳, 田莉梅,

  研究了氢对浆体磨损的影响。在磨损过程中应考虑由磨料磨损、腐蚀磨损和氢引起的磨损率。结果表明，氢在磨损过程中会诱发裂纹的形核和扩展，降低材料的耐磨性。虽然马氏体钢与贝氏体钢相比，有相同的硬度，更好的耐腐蚀性，但贝氏体钢具有更好的耐磨性。这是由于残余奥氏体的细微观结构和更高的体积分数，提供了大量的氢诱捕地点，增强了氢脆的阻力。

• V150高强度高韧性钻杆缺口拉伸性能研究

  欧阳志英, 舒志强,

  通过对V150钻杆材料进行不同缺口深度的缺口拉伸试验和缺口偏斜拉伸试验，研究了缺口深度对拉伸应变能、缺口敏感系数和拉伸断口形貌的影响，以及偏斜角度对缺口试样拉伸强度和塑性性能影响。结果表明：该V150钻杆材料在具有高强度、高韧性、高塑性的同时，具备良好的抗缺口脆化能力。缺口试样的抗拉强度随着缺口深度增加不断增大，缺口敏感系数均大于1，对缺口不敏感；随着缺口深度增加，断后伸长率、断后收缩率、断裂总应变能均逐渐下降；断口宏观形貌由切断型转变为正断型，微观形貌也由韧窝断口转变为韧窝和准解理复合断口；缺口深度为0.5mm时，偏斜角度加剧了缺口试样的脆化倾向，使其塑性逐渐降低；当缺口深度为0.8 mm时，断面收缩率大幅下降至15%～20%。

• 高品质Ti-48Al-2Cr-2Nb合金粉末制备方法及其相变组织研究

  刘振华, 徐广胜, 王一龙, 李智, 宋振继,

  采用等离子旋转电极法制备了Ti-48Al-2Cr-2Nb合金粉末，研究了该合金粉末的相变组织。结果表明：粉末主要分布在75～200μm，中值粒度为135μm；粉末中的氧含量随粉末粒度的增大而降低，当粉末粒度超过106μm后，粉末氧含量随粉末粒度的增大无明显变化，约520 ppm，氮和氢元素含量随粉末粒度的增大没有明显变化；粉末中的空心粉率随粉末粒度的增加而增加，最大值约0.6%；等离子旋转电极法（PREP）制备的粉末为快速凝固的胞状晶或胞状树枝晶，相组成主要是α2(Ti3Al)相和少量γ(TiAl)相。当加热温度达到701℃时，粉末开始发生α2相向γ相转变；1151℃时开始发生α2+γ相向高温α相转变；1278℃时开始发生α+γ相向α相转变。

• 增材制造Al-Zn-Mg-Cu铝合金热压缩变形及原位拉伸研究

  李晨, 吕青林,

  采用热模拟试验机（Gleeble-3500）对增材制造Al-Zn-Mg-Cu铝合金厚板进行热压缩变形试验，建立了该合金的热变形本构方程，其中变形温度75～225℃、应变速率0.01～10 s-1、真应变为0.693。结果表明，增材制造Al-Zn-Mg-Cu合金的流变应力与应变速率呈正相关，而与变形温度呈负相关。该合金热压缩流变应力可用包含Z(Zener-Hollomon)参数的双曲线正弦关系来描述，该方程可用于指导增材制造Al-Zn-Mg-Cu合金板的热加工工艺。对增材制造Al-Zn-Mg-Cu合金板进行扫描电镜原位拉伸试验，发现裂纹均起源自增材制造过程中形成的脆性第二相，而非缺陷空洞。合金断口形态为增材制造逐层打印形成的片层状组织，断口表面伴有大小相间分布的等轴韧窝，断裂属于明显的韧性断裂。

• 化学成分对17-4PH钢力学性能的影响

  巴鹏, 崔成博, 巴和平,

  为探究17-4PH钢的化学成分与材料力学性能和微观结构的关系，基于17-4PH钢的强化机理，分析不同化学元素含量的17-4PH钢材料的力学性能和微观组织。通过试验观测结合分析结果，确定一种17-4PH钢材料中合金化学成分的最优比例，为新型沉淀硬化钢的合金设计提供可参考的数据。为获得不同化学成分下材料的力学性能，拟采用特定热处理方式，分别以Cr、Ni、Nb元素含量为单一变量，观测单一变量为不同质量百分比浓度时材料的力学性能和微观组织变化，确定17-4PH钢中这些合金元素的最佳含量。结果表明：一定含量的Cr和Ni元素有助于提高材料的抗拉强度、屈服强度及硬度；Nb元素有助于提高材料的耐腐蚀性和抗冲击性，但Nb易于偏析。确定了一种17-4PH钢合金成分中Cr、Ni、Nb元素含量的最优含量分别为：Cr15.3wt%、Ni4.4wt%和Nb0.21wt%。

• 选区激光熔融Al-Mg-Sc-Zr合金性能的研究

  徐亚芳, 杨钒, 黄洁, 陈挺,

  以高强度铝合金粉末为原材料，通过选区激光熔融打印并确定其工艺和后处理参数，对横向和纵向两个方向打印的试验件进行静力和疲劳性能研究。结果表明：两个方向上的拉伸屈服强度和抗拉强度都高于500 MPa，断裂为韧性断裂模式，打印件内部氧化物夹杂和未融合均会引起强度和塑性下降。断裂韧性分析表明两个方向上的KIC均值接近且分散性较小。裂纹扩展速率试验中能明显辨别出稳定扩展区，并用Paris模型对结果进行拟合，进一步通过室温高周疲劳试验测定了不同条件下的疲劳极限。对增材制造高强铝合金原材料、打印工艺以及工程性能进行了较全面的研究。

• 退火工艺对铜/铝轧制复合板组织和性能的影响

  熊桑, 尚郑平, 高欢, 翟启杰,

  针对热轧复合制备的Cu/Al复合板（Cu层占总厚度90%以上），通过正交试验研究不同的退火工艺对铜/铝轧制复合板组织和性能的影响。利用扫描电镜和能谱观察分析界面层的变化及界面元素的扩散，采用拉伸试验、导电率试验和剥离试验等测定复合带材的力学性能及其导电率。结果表明，铜/铝复合板带随退火温度和时间的增加，界面层厚度均增加，且最佳的退火工艺为380℃×10 h，界面层厚度达到14.17μm，剥离强度达到最大值，达到34 N/mm。XRD结果表明，界面层物相主要有Cu9Al4、Cu4Al、Cu3Al2和CuAl2。扩散退火处理降低了铜/铝复合材料的抗拉强度，增加其塑性，使导电率和剥离强度得到了改善。

• 石墨烯含量对Al-20Si复合材料组织和耐磨性能的影响

  张学萍, 李文, 水丽,

  采用粉末冶金的方法，将不同含量的石墨烯与Al-20Si铝硅粉烧制成型。利用金相显微镜、扫描电镜及摩擦磨损试验机等对复合材料的微观组织及耐磨性能进行测试。结果表明：与未加入石墨烯相比，石墨烯的加入均细化了硅晶粒，且晶粒在基体中分布较均匀。同时，加入石墨烯提高了材料的硬度，降低了材料的摩擦系数，磨痕变浅。当石墨烯含量为0.5wt%时，硅晶粒平均尺寸为1.5μm，复合材料的平均摩擦系数为0.28，磨损量为15.2 mg，此时，复合材料的耐磨性能最优。

• 选区激光熔化成形WC/GH4169复合材料组织和性能的研究

  王志云, 杨晓敏, 赵占勇, 杨魁通,

  GH4169合金在650℃以下具有较高的屈服强度、耐腐蚀能力及高温抗氧化性，而在合金中加入WC颗粒能起到强化效果，进一步提升材料力学性能。采用选区激光熔化（SLM）技术制备了GH4169合金及WC/GH4169复合材料试样，研究了WC颗粒对GH4169合金增强作用。结果表明：与GH4169合金相比，WC/GH4169复合材料的力学性能显著提高。复合材料试样的显微硬度提高45.1%，摩擦系数明显降低且时间-摩擦系数曲线变得平稳；加入WC颗粒，原柱状晶结构变细变小，枝晶的细化使得复合材料的硬度和耐磨性能提高。

• SHS法制备氧化铝陶瓷内衬钢管的耐磨性能研究

  梁航, 马佼佼, 张阿昱, 刘德俊, 刘亚明,

  通过对普通钢管进行自蔓延高温处理，制备了自蔓延高温内衬陶瓷管。采用化学分析、硬度计、密度计、XRD和耐磨设备等对该陶瓷管进行研究。结果表明，经自蔓延处理后的油管耐酸度为86%、密度为3.605 g/m3；陶瓷成分主要组成为Al和Fe的化合物，耐磨性能优异。

• TC4钛合金薄壁件电子束熔丝增材修复熔覆组织及性能研究

  高双胜, 靳文颖, 曹霞, 郭魂, 郭光耀, 张利,

  本文利用电子束熔丝增材制造系统对TC4钛合金薄壁件进行了修复试验，分析了熔覆组织及硬度分布特征。结果表明：堆积层宏观组织是由α晶粒充当晶界包裹不规则的原始β柱状晶粒组成，柱状晶贯穿了堆积层横截面，存在明显的分层现象；层带结构“明亮”部分为粗大无规则的板条马氏体，“灰暗”部分为网篮编织的细长针状马氏体；堆积层自基体向上的硬度分布呈下降趋势，“明亮”部分对应硬度有明显升跳。

• 形变强化工艺对Nimonic 80A镍基合金排气阀硬化层质量的影响

  明国建, 陈茂涛, 马敏团, 刘承建, 秦洪,

  研究了Nimonic 80A镍基合金排气阀盘部锥面温滚压强化工艺中滚压温度及形变量对硬化层质量的影响。结果表明：相同条件下，当滚压温度从655℃逐渐升高至715℃，硬度高于450 HV5的硬化层深度逐渐增加；当滚压温度超过715℃，硬度高于450 HV5的硬化层深度逐渐减少；当滚压温度为715℃，距滚压表面2.7 mm处的硬度值最高。

• 共溅射法制备AlSb薄膜及其性质研究

  常璐, 刘竞艳, 王朋伟, 田弋纬,

  使用Al、Sb单质靶材，采用共溅射法制备Al、Sb薄膜，并进行原位退火处理以获得AlSb薄膜。采用X射线衍射仪（XRD）和俄歇电子能谱（AES）分别分析了该薄膜的结构和元素的深度剖析及化学价态。结果表明：共溅射制备的AlSb薄膜呈立方相结构，沿(111)晶向择优取向。共溅射制备的AlSb薄膜表面含有Al、C、Sb和O元素，其中Al元素显示电正性，Sb元素显示电负性。

• 316L不锈钢激光熔覆层的应力状态研究

  邓德伟, 马云波, 孙奇, 马玉山, 常占东, 刘海波, 黄治冶,

  使用316L不锈钢粉末在Q235钢板上进行了不同工艺参数的激光熔覆，并对熔覆试样进行了激光重熔和热处理，利用盲孔法对熔覆层表层及基体应力分布状态进行分析。结果表明，激光熔覆层的残余应力约为230 MPa，主要为拉应力，基体离熔覆层位置越远，残余拉应力越小。在一定范围内，随激光功率的增大，扫描速度的减小，熔覆层数的增加，熔覆层残余应力呈逐渐上升趋势。激光重熔和热处理工艺都能有效减小熔覆层的残余应力，激光重熔最多能使残余应力降低55.9%，热处理工艺能使残余应力降低70%以上；热处理温度800℃保温2 h时，可使残余应力降低83.8%。

• 0Cr18Ni9不锈钢新型复合固体渗碳工艺的研究

  田娜, 张欣昱, 张凯, 曹泽凝,

  对利用超音速微粒轰击技术单面表面纳米化处理的0Cr18Ni9不锈钢分别进行单温和双温固体渗碳处理。采用金相组织截面观察和表面硬度检测研究了不同固体渗碳工艺对0Cr18Ni9不锈钢固体渗碳行为的影响。结果表明，表面纳米化可以提高0Cr18Ni9不锈钢固体渗碳的效率，且经600℃预渗2 h和850℃终渗4 h双温渗碳后，可在SFPB面获得渗层厚度为215μm、硬度高达613 HV的渗碳层，为实现不锈钢的简单高效固体渗碳处理提供了新方法。

• 热处理工艺对H11热作模具钢力学性能的影响

  沈琪, 白玉, 范世超, 郝海,

  通过优化设计热处理工艺，研究了不同回火工艺对H11热作模具钢力学性能的影响。试验结果表明：进行二次回火处理、适当增加回火时间并降低回火温度，可以析出更多细小、弥散分布的碳化物并充分释放淬火应力，从而可以显著提升H11热作模具钢的强度、硬度、塑性及韧性。优化后的600℃保温2.5 h两次回火工艺较传统的一次回火，材料的硬度提高12.1%；屈服强度和抗拉强度分别提高6.7%和14.1%；伸长率和断面收缩率分别提高65.2%和177.2%；断裂韧性提高48.2%；室温冲击韧性提高31.8%。根据拉伸断口形貌的分析，经优化回火工艺的试样断口有大量的韧窝及二次裂纹，断裂特征为典型的韧性断裂。

• Al、Ti元素对热处理GH4738合金γ'相溶解规律的影响

  刘湘斌, 王涛, 陈爽, 韦康, 付书红, 李钊, 万志鹏,

  对不同化学成分的GH4738合金开展等温热处理实验，研究了合金成分对γ'相溶解规律的影响。实验结果表明，Al+Ti元素的含量是影响γ'相溶解温度的关键因素，随着Al+Ti元素含量的升高，γ'相的溶解温度也呈现出逐渐升高的趋势。此外，Mo、Cr、C等元素也通过影响Al、Ti元素在基体中的过饱和度来影响γ'相的溶解行为。当Mo、Cr含量较高时，会降低Al、Ti元素在基体中的溶解度，从而提高γ'相的溶解温度。而C元素通过与Al、Ti等元素形成碳化物，从而影响γ'相的溶解温度。

• 热处理参数对GH2150A合金微观组织和力学性能的影响

  朱卫华, 杨涛, 孙小平, 郑念庆, 赵小花, 王凯旋, 刘向宏,

  为了提升GH2150A合金的组织均匀性和力学性能，对GH2150A合金进行了不同固溶热处理，研究了不同固溶热处理参数对GH2150A合金组织和力学性能的影响。结果表明，随着固溶温度的升高，合金的晶粒组织、晶界碳化物的尺寸依次增大。固溶温度为1020、1040℃时，GH2150A合金的晶粒组织和晶界碳化物的组织均匀、尺寸细小，且合金的强度较高。合金的拉伸性能呈现逐渐降低的趋势。经1020～1040℃固溶热处理后，合金的晶粒组织细小均匀、晶界碳化物的尺寸细小，且合金的具有良好的拉伸性能；与1060～1100℃热处理后的合金性能相比，抗拉强度提升约20～50 MPa，屈服强度提升约35～50 MPa。合金经1060～1100℃热处理后，固溶温度的升高引起合金的晶粒尺寸及晶界碳化物尺寸增大，晶界处粗大的碳化物促使合金发生沿晶断裂，导致合金的强度降低。

• 热处理工艺对K648高温合金组织的影响

  高磊, 王剑, 张亚光, 杨小建, 刘霞, 马敏团,

  通过对K648母合金进行真空感应熔炼浇注成梅花试样，开展不同固溶时间、不同固溶温度对K648高温合金显微组织的影响规律研究，观察不同固溶条件下材料的显微组织演化行为。结果表明：延长固溶时间在一定程度上改善固溶处理的效果，但即使固溶8 h也并不能完全有效地降低晶界处析出相的尺寸及含量。适当提高固溶温度（1200～1220℃）有利于降低K648合金枝晶间及晶界处析出相的含量，实现基体内针状α相弥散强化和晶界处析出相强化的最佳配比，使材料具备良好的综合性能。

• 热处理工艺对核电厂承压设备用高强钢板性能影响的研究

  王永东, 王谊清, 宁冬, 王勇, 孙殿东,

  阐述了热处理工艺对一种核电厂承压设备用高强钢板性能影响的研究。在不同淬火工艺参数+不同回火工艺参数情况下对高强钢板进行热处理，然后进行拉伸试验和夏比冲击试验，并进行钢板微观组织观察和试样断口分析。结果表明，在不同的热处理工艺条件下，该种钢板的强度和韧性表现出了一定的变化规律。经920℃/（30～60） min淬火+635℃/（120～240） min回火，在此条件下进行热处理后，钢板可获得优良的综合性能，微观组织主要以回火索氏体为主，并均匀分布着细小的碳化物。拉伸试样断口和冲击试样断口主要是以韧窝状为主，进一步证明钢板具有良好的韧性。

• 电磁耦合深冷处理对硬质合金耐磨性的影响机制

  唐亮, 闫献国, 陈峙, 黄尧,

  设计研发了电磁场深冷试验系统，选取了深冷温度、深冷时间、磁化强度和磁化时间为处理参数，研究电磁耦合深冷处理对硬质合金耐磨性的作用。通过响应曲面法得出参数和性能之间的理论模型，并且进行了方差分析。结果表明，合理的工艺参数深冷温度、深冷时间、磁化强度和磁化时间分别为-190℃、24 h、1.5 T、15 s。相比常规热处理，深冷处理和电磁耦合深冷处理后的耐磨性分别增加23.38%和35.56%。通过微观结构分析，可以得出电磁耦合深冷处理后的α-Co向ε-Co转变增多。

• 不同热处理冷却条件对建筑结构钢性能影响的研究

  王信君, 于洪林, 李一强,

  为理解Ti合金建筑结构钢的组织性能、TiC析出行为及强化机制，通过光学显微镜、拉伸试验机和电化学工作站，对不同热处理冷却条件下Ti合金化结构钢的微观组织、屈服和抗拉强度、耐腐蚀性能进行研究。结果表明，Ti合金化和热处理冷却速率的增加，均有助于传统结构钢的组织细化、强度与抗腐蚀性能的提高。但是，在较快的冷却速度下不利于TiC的析出，从而使含钛钢的析出强化效果不明显，含钛钢屈服强度和抗拉强度的增加并不明显。基于此，在传统结构钢基础上，通过Ti合金化和改变加工工艺，研制高强度、耐腐蚀性结构钢，为后续Ti合金化结构钢的研制开发提供借鉴和参考。

• 含铒5E83合金热轧板稳定化工艺研究

  汪树林, 黄晖, 魏午,

  研究了含铒5E83合金热轧板不同退火态敏化前后的力学性能及腐蚀性能，采用OM、EBSD及TEM对典型退火态合金的微观组织进行分析。结果表明：热轧板经100℃退火168 h敏化处理后对晶间腐蚀敏感，热轧板具有较差的耐长期腐蚀性。经退火后，含铒5E83合金热轧板力学性能下降，敏化前后的腐蚀性能均随退火时间延长而改善，综合考虑力学性能及腐蚀性能，优化出稳定化工艺为260℃退火16 h。经260℃/16 h退火后，热轧板敏化前后失重均低于15 mg/cm2，即具有良好的耐长期晶间腐蚀性能。经260℃退火16 h敏化后，热轧板透射组织中的晶界处未发现有连续的β相（Al3Mg2）析出。因此，热轧板经260℃退火16 h后，具有良好的耐长期晶间腐蚀性能。

• 核电泵轴用Z5CND13-04材料锻件热处理工艺改进研究

  其其格,

  为解决细长泵轴在加工过程中的变形问题，对泵轴锻件材料的热处理工艺进行了改进，增加了稳定化热处理工序。对工艺改进前、后的泵轴材料进行了力学性能分析、金相分析、残余奥氏体含量分析和残余应力分析。结果表明，改进工艺减小了原材料内应力，降低了加工过程中因内应力释放而导致的泵轴变形，从而降低了机加工后泵轴的表面跳动，提高了泵轴加工的合格率。

• 回归温度对Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金组织和性能的影响

  屈龙风, 潘清林, 刘竝, 黄志其, 项胜前, 叶绩,

  通过硬度、导电率、剥落腐蚀性能测试和透射电镜观察，研究了在不同回归温度下Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金经回归和回归再时效（RRA）处理的微观组织和性能演变。结果表明，随着回归温度的增加，回归态和RRA态样品的析出相尺寸和间距逐渐增大，析出相数量逐渐减少，无沉淀析出带（PFZ）变宽，硬度逐渐下降，导电率逐渐增加；在同一回归温度下，与回归态样品相比，RRA态样品的晶内析出相（尤其是η'相）数量有所增加，晶界析出相尺寸和PFZ无明显差异，硬度和导电率提高。当回归温度为160℃时，RRA态样品的硬度（167.5 HV）几乎没有下降，而导电率（34.3%IACS）和抗剥落腐蚀能力得到提高。综合比较，160℃是Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金最佳的回归温度。

• 过共析钢碳含量对晶界渗碳体的影响

  沈奎, 麻晗, 孙国才, 张宇,

  研究了不同碳含量1.06%、1.09%、1.16%和1.24%的过共析钢晶界渗碳体的析出规律。热模拟结果表明，当碳含量从1.06%提高到1.24%时，抑制晶界渗碳体产生的最低冷速则由15℃/s增加到30℃/s；工业热轧试验中，当碳含量由1.06%提高到1.24%时，单位面积晶界渗碳体长度从9.0×105 μm/mm2增大到6.17×106 μm/mm2，盘条面缩率由24%下降到14%；热轧盘条盐浴处理结果显示，当碳含量由1.06%提高到1.24%时，抑制晶界渗碳体析出的盐浴温度由450～600℃减少到450℃以下，形成索氏体组织且没有析出晶界渗碳体的最大碳含量为1.09%，最高盐浴温度为500℃。

• 钴基合金叶片化学气相沉积渗铝层制备工艺

  刘永, 蔡忠仁, 胡胜天, 倪尔达,

  采用化学气相沉积（CVD）方法在钴基合金空心叶片内腔和外表面制备渗铝层，研究了渗层厚度、表面形貌、组织结构、元素浓度分布以及渗层对合金力学性能的影响。试验结果表明，采用1020℃×4 h在叶片表面制备的渗铝层，表面无翘皮、无鼓泡、无开裂等缺陷，渗铝层均匀、连续，能显著提高零件抗高温氧化及燃气腐蚀能力，且渗层对材料持久性能的影响不大。

• 12Cr2Ni4A弹性安装座裂纹原因分析

  陈基东, 全琼蕊, 韩载虎, 张晟伟,

  通过对12Cr2Ni4A弹性支座进行裂纹宏微观形貌观察、断口及能谱分析、残余应力测试，研究了12Cr2Ni4A故障件裂纹的性质及产生原因。结果表明：裂纹性质为磨削应力裂纹，产生于磷化处理之前，试车过程中未发生扩展；裂纹区域氰化采用整体镀铜保护，氰化和非氰化边界压应力分布复杂，后续倒角及抛光工序使得该区域压应力降低或产生拉应力。工艺路线缺少酸蚀检查和消除应力措施，最终导致产生裂纹。

• 耐张线夹防滑槽漏压的失效分析与机理研究

  陈家慧, 王方强, 兰贵天, 赵莉华, 吴隆文,

  耐张线夹是输电线路的重要金具，防滑槽漏压是导致其失效的主要因素之一。某500 kV输电线路中NY-500/45型耐张线夹发生失效事故，通过宏观特征、解剖结构及断点位置分析推断其失效可能原因为防滑槽漏压。为深入探究事故原因和失效机理，进行不同防滑槽漏压程度的压接-拉伸模拟实验和有限元仿真。结果表明，随漏压程度的增加，耐张线夹断裂位置从导线侧铝管端口附近铝股转移到钢锚出口处的钢芯处。有限元仿真断裂位置与实验结果一致，且拉断力相对误差在5%以内。基于有限元仿真的归一化应力分布，随着漏压程度的增加，归一化应力集中从导线侧铝管端口附近铝股转移到钢锚出口处的钢芯处，从而解释漏压程度增加造成拉伸断裂位置的变化规律。本文为耐张线夹的安全运行提供理论和技术支撑。

• 回转窑筒体开裂的失效分析

  马小明, 闫莉丹,

  针对某回转窑在停窑整修期间发生筒体开裂失效的情况，通过宏微观形貌观察、化学成分分析、力学性能测试、金相组织分析、荧光检测及XRD分析等方法，对开裂筒体进行取样，总结了筒体开裂失效原因。结果表明，窑内腐蚀性物质对筒体内壁的局部腐蚀是导致筒体壁厚减薄产生微裂纹的主要原因；近窑头母材中S、P元素形成的带状组织在受力时易发生变形，是致使材料性能下降的重要原因；停窑整修时遇到低温环境条件使得筒体材料脆性显著增加，促进了筒体的脆性断裂。

• 三角支架断裂的失效分析

  刘晓丽, 郭媛媛, 胡世豪, 贾新宝,

  利用各种检测设备对断裂的三角支架进行研究。结果表明：三角支架的组织、成分、硬度合格。裂纹源位于断口表面位置，此处化学成分无异常，没有其它夹杂物。支架台架试验中用的夹具内侧有严重的磨损，表面上凸凹不平，在反复交变应力下对支架断口的位置造成了损伤，产生了裂纹源，最终导致了早期断裂，这是断裂的根本原因。更换工装夹具后重新进行试验，疲劳寿命25.6万次，达到了技术要求。

• BNbRE与U75V钢轨的疲劳寿命及断口分析

  陈林, 宿皓, 郭飞翔, 李琳,

  对稀土和U75V重轨钢进行成分检验及室温拉伸实验。在保证实验材料冶炼质量和力学性能符合标准要求的基础上，对两种钢轨进行疲劳实验和断口观察，并对其疲劳性能进行分析。结果表明：两种材料的疲劳寿命曲线（S-N曲线）在较大作用力下寿命较快下降；随着施加外力的降低，曲线斜率变小，寿命延长。整体而言，在同一施加力下稀土钢要比U75V重轨钢的寿命长。

• 引风机主轴断裂原因分析

  陈昊宇, 周友龙, 刘俣,

  某企业于2014年生产的材质为42CrMo的引风机主轴在运行过程中发生断裂，直接影响电站风机的运行。结合主轴使用工况，对主轴断口进行了宏观和微观形貌观察，对主轴材料进行了化学成分分析、微观组织观察、硬度以及拉伸性能试验。结果表明：引风机主轴组织分布不均匀且存在明显的夹杂物，使得主轴力学性能不均匀；同时在工作载荷下，轴肩处圆弧过渡处明显的车削加工槽会形成严重的应力集中，是造成主轴疲劳断裂的原因。