热加工工艺杂志

热加工工艺杂志2022年第14期

• 中锰钢的研究进展及未来研究展望

  白韶斌, 牛伟强, 肖文涛, 梁伟, 李大赵,

  综述了中锰钢的研究现状和发展趋势，详细介绍了中锰钢中各合金元素的作用，总结了中锰钢的工艺设计、组织演变规律和变形行为。最后，对中锰钢的塑性失稳现象进行了分析和讨论，并在保证中锰钢优异力学性能的前提下提出消除中锰钢塑性失稳现象的可行性展望。

• 短纤维增强铝基复合材料的发展现状

  哈锐, 肖文凯,

  综述了近年来短纤维增强铝基复合材料的研究进展，简介了短纤维增强铝基复合材料的组成及力学性能特点，分析了制备短纤维增强铝基复合材料的挤压铸造法、真空压力浸渍法、机械搅拌法等制备方法的特点，并对短纤维增强铝基复合材料的应用前景进行了展望。

• 石墨烯增强铜钨电触头材料研究进展

  丁一, 祝志祥, 陈新, 庞震, 刘北阳, 郝留成, 相中华, 马飞越,

  随着电力系统的发展，人们对于电路容量的需求持续增大，需要保障电路安全的断路器承受更高的电压以及更大的容量，这对现役高压电触头材料提出了更高的要求。石墨烯技术的出现为提高SF6高压断路器用电触头材料性能提供了新的研究方向。综述了石墨烯增强铜钨电触头材料的研究现状及抗烧蚀理论，为制备新型高性能、长电寿命的大功率SF6高压断路器电触头产品提供指导，并展望其应用场景。

• 激光熔覆硬质相增强的镍基合金涂层性能的研究进展

  武姜汝, 冯校飞, 韩日宏, 齐海波,

  利用激光熔覆技术制备Ni基合金涂层，可以改善工件的表面硬度和耐磨性。为了进一步提高Ni基合金涂层硬度和耐磨性，对要求高硬度高耐磨性的零件进行修复，引入硬质相形成硬质相增强的Ni基复合熔覆层是国内外研究者的研究热点之一。通过对相关研究进行综述，全面总结了硬质相种类、尺寸及含量、硬质相的溶解行为以及外加元素等关键变量对硬质相增强Ni基复合熔覆层性能影响机理的最新进展，同时也指出了裂纹、气孔等缺陷控制是目前研究中存在的主要问题。最后，针对激光熔覆硬质相增强复合熔覆层性能提升以及缺陷控制问题，从专用粉末成分设计、硬质相梯度分布以及外部辅助手段几方面对未来的工作进行了展望。

• 铝合金冷热循环稳定化技术进展

  张锋, 韩冬, 段述苍, 高世凯, 张鑫,

  尺寸稳定化处理是高精度铝合金件加工的重要研究方向之一，常规的稳定化工艺已难以满足铝合金精密加工的需要，冷热循环尺寸稳定化方法作为一种高效、精密的铝合金件稳定化处理新技术，得到了较快的发展。介绍了几种铝合金稳定化处理方法，着重对冷热循环稳定化处理机理、研究发展状况、设备等进行了综述。

• 基于PCA-IABC-ELM的管道腐蚀速率预测

  刘文彬, 秦谢勋, 陈良超, 陶武军,

  为准确预测管道的腐蚀速率，提出一种基于主成分分析(PCA)、人工蜂群算法(ABC)和极限学习机(ELM)的管道腐蚀速率预测模型。通过PCA算法对腐蚀因素进行降维处理，降低腐蚀因素间的信息关联度，通过改进的人工蜂群算法(IABC)优化ELM模型的输入层权值和隐含层阈值，提高模型的泛化能力。以26组A3钢的实海挂片实验数据为例，同时构造BP模型、ELM模型和PCA-ELM模型来验证PCA-IABC-ELM模型的可靠性。结果表明：采用PCA算法预处理腐蚀数据和IABC算法优化ELM模型参数的处理方法是最为有效的，组合模型的平均相对误差为1.2274%，预测精度优于其他模型。PCA-IABC-ELM模型可用于预测管道的腐蚀速率，指导管道防护工作。

• 环境温度对Ni47Ti44Nb9及Ni47Ti44Nb9-3A21偶对腐蚀行为的影响

  崔艳雨, 迪丽努尔·迪力木拉提, 丁清苗,

  通过电化学工作站和零电阻电流计测量了10、20、40、60℃下Ni47Ti44Nb9的极化曲线、交流阻抗谱图及Ni47Ti44Nb9-3A21偶对的电偶电流。通过金相显微镜与扫描电镜（SEM）的方法观察表面腐蚀形貌；采用EDS的方法分析了Ni47Ti44Nb9的腐蚀产物。结果表明：随着温度的升高，Ni47Ti44Nb9的自腐蚀电位负移，60℃时为-0.734 V，此时腐蚀电流密度为4.79μA·cm-2,Ni47Ti44Nb9记忆合金整体耐蚀性能良好，表面生成氧化膜为TiO2。3A21铝锰合金与Ni47Ti44Nb9记忆合金电位差值最大为1.03 V，偶对中Ni47Ti44Nb9作为阴极受到保护，3A21为阳极腐蚀加剧，不同温度下最高电偶电流密度为12.6μA·cm-2，电偶腐蚀敏感等级为C级良好。

• 粉末预处理工艺对铝钛靶材氧含量和铝基体晶粒尺寸的影响

  刘全义, 崔子振, 谢飞, 黄国超, 林岩松,

  采用球磨-离心分离-混合预处理工艺制备了低氧含量的铝钛混合粉末，采用热等静压工艺使其致密化制备了铝钛靶材。采用氧氮分析仪和扫描电镜对铝钛靶材的氧含量和铝基体晶粒尺寸进行表征。结果表明：在球磨-离心分离-混合粉末预处理工艺中，随球磨原料粉末转速的增加，铝钛靶材中的氧含量逐渐降低，铝基体晶粒尺寸逐渐减小。这是由于经粉末预处理后，原料粉末表面脆性的氧化物薄膜逐渐破碎脱落并被分离出去。同时在原料粉末球磨过程中铝颗粒积累的应变能促进了热等静压时铝基体相的再结晶。当球磨转速为300 r/min时，铝钛合金靶材的氧含量降低到0.12%，铝基体的平均晶粒尺寸降低到2μm。

• 典型铝合金在模拟烟气冷凝液中的耐蚀性研究

  刘庆坤, 刘宪民, 周长猛, 陈蕴博, 巩传海, 李驭, 李烨飞, 高义民,

  探索了六种工业常用铝合金ZL201A、ZL301A、ZL401A、2A11、3A21、6061的腐蚀行为。通过极化曲线、激光共聚焦等手段探讨了各材料在模拟烟气冷凝液（不含Cl-和含Cl-两类）中的耐蚀机理。结果表明：各类铝合金均表现出优良的耐腐蚀性，其中ZL301A、3A21浸泡腐蚀失重最小，耐蚀性最佳。在含Cl-腐蚀液条件下各试样耐腐蚀性均下降，点蚀坑深度增加，其中ZL301A、3A21、2A11抗Cl-腐蚀性能良好。

• 445J2超纯铁素体不锈钢的点腐蚀行为研究

  王志伟, 侯利锋, 杜华云, 邹勇, 武敏, 范光伟, 卫英慧,

  采用电化学测试方法研究了445J2超纯铁素体不锈钢和316L奥氏体不锈钢在不同温度、浓度Cl-环境下的点腐蚀行为，通过恒电位极化测试方法研究了两种不锈钢的临界点蚀温度，采用扫描电镜（SEM）分析其点蚀形貌。结果表明：445J2不锈钢临界点蚀温度为48℃，高于316L的20℃，前者耐点蚀性能优于316L不锈钢的；随着环境温度的升高，两种钢的点腐蚀行为明显加剧。

• 超超临界机组GH4169螺栓高温运行后显微组织与力学性能的研究

  王智春, 彭波, 付铁, 曾燕屏,

  从某超超临界1000MW机组服役约18000 h的镍基高温合金GH4169螺栓的螺纹处、光杆处分别取样，进行显微组织、室温力学性能、高温力学性能以及高温持久试验。结果表明：服役后的GH4169螺栓的金相组织稳定，为基体γ相和γ"、γ'强化相，且不同部位的γ"、γ'强化相的形态、大小和含量基本相同；服役后的GH4169螺栓的布氏硬度符合国家标准要求，且横截面方向不同区域的硬度较均匀；服役后的GH4169螺栓的室温拉伸、高温拉伸和室温冲击性能各项指标均满足标准要求，且断口均表现出韧性断裂特征；在566℃下，随着试验应力的降低，服役后的GH4169螺栓试样的断裂时间呈增长趋势，拟合曲线外推出的10万小时持久强度约为662 MPa。

• 用于医用增材制造的Ti6Al4V和Ti6Al4V ELI原材料粉末的质量控制研究

  赵丹妹, 柯林楠, 杜晓丹, 韩倩倩,

  对用于医用增材制造的国产Ti6Al4V/Ti6Al4V ELI粉末的特性进行评价和质量控制研究，以期为我国医用增材制造行业提供数据参考。采用经过验证的或者现行标准中的测试方法对Ti6Al4V/Ti6Al4V ELI粉末的化学成分、粒度分布、振实密度、松装密度、流动性等性能进行测试。结果表明：研究所用的国产Ti6Al4V/Ti6Al4V ELI粉末粉末粒径分布较窄，能满足对能量的均匀吸收。化学成分满足GB/T 3620.1—2016和GB/T 13810—2017中的相应要求，用于SLM工艺时的粉末松装密度均不小于2.2 g/cm3、振实密度均不小于2.5g/cm3、流动性均不大于50 s/50 g。用于EBM工艺时的粉末松装密度均不小于2.3 g/cm3、振实密度均不小于2.5 g/cm3、流动性均不大于30 s/50 g。

• 激光选区熔化316L不锈钢成型过程的模拟分析

  马海彬, 马行驰, 刘畅, 吴懋亮, 解瑞雯,

  激光选区熔化成型技术(SLM)在增材制造领域中有重要的价值。不同参数对其热过程的影响还需进一步研究。本研究在综合了成型过程中一系列复杂的物理化学现象的基础上，建立了SLM成型316L不锈钢的温度场数值模拟模型，研究了激光功率、扫描速率和扫描间距对SLM温度场以及熔池尺寸等的影响，并通过实验验证了模拟结果的可靠性。结果表明：激光功率和扫描间距对于温度场以及熔池尺寸的影响较大，而扫描速度对其影响相对较小；激光功率较小、扫描速率较大或扫描间距较大时，温度场内温度降低，熔池尺寸较小，易形成孔穴类缺陷；通过实验得到，上述条件下试样表面出现未熔融的球化粉末颗粒和孔洞，熔池稳定性降低，成型质量下降；相反条件下，熔池相对稳定，其表面质量改善，但出现少量飞溅物。实验结果与数值模拟结果基本一致，保证了数值模拟结果的准确性。

• 石墨烯增强铝基复合材料的制备及性能研究

  常庆明, 李宗伦, 许芳宇,

  以改进Hummer法制备的氧化石墨烯作为增强体，采用静电自组装技术得到氧化石墨烯/铝基粉体，使用管式气氛炉在H2下还原复合粉体，采用粉末冶金和放电等离子烧结（SPS）技术，制备石墨烯增强铝基复合材料，并利用SEM、XRD、拉曼光谱和压缩测试对复合材料的微观结构和综合性能进行了研究。结果表明：石墨烯均匀的分散在基体中，能显著地提高复合材料的性能。当石墨烯质量分数为1wt%时材料性能最佳，硬度达到了31.10 HV，较纯铝的提升了135%；材料压缩强度为217 MPa，较纯铝的提升了162%，综合性能得到显著提升。

• 特厚复合板卷板开裂原因浅析

  黄超鹏, 徐文芳, 张宁, 林海萍, 郭志军, 宋文明,

  某厂生产的Q345R+S31603特厚（基材90 mm+复材3 mm）复合钢板在进行容器筒节卷制的预弯过程中发生横向开裂，为查明失效原因，对开裂复合板断口形貌、显微组织、化学成分和力学性能进行了综合分析。结果表明：复合板基材的断裂机理为准解理断裂，覆材的断裂机理为韧窝断裂；碳钢材料的热处理失控导致金属组织中残留魏氏组织，材料屈强比过高，冲击韧性不合格，且复合板侧壁存在形成应力集中的热切割凹坑缺陷，在钢板弯折时巨大的拉应力作用下裂纹自缺陷处萌生并快速扩展，导致钢板断裂失效。

• 等离子熔覆WC颗粒增强Fe313涂层组织和性能研究

  高万东, 胡孔友, 张学军, 时运, 王赛龙, 杜晓东,

  采用等离子熔覆技术在45钢表面制备了不同形状WC颗粒增强的Fe313涂层，然后利用SEM、EDS、XRD、电化学分析等手段，研究了WC颗粒形状对涂层物相组织、电化学腐蚀性能的影响。结果表明：添加WC颗粒有效地抑制了涂层中柱状树枝晶的发展，使涂层中生成了更多的高硬度碳化物，显著提升了涂层的显微硬度。在电化学试验中，添加WC颗粒使得涂层在H2SO4溶液和NaCl溶液中的耐腐蚀性得到增强，其中添加球形WC颗粒对涂层的耐腐蚀性能提升效果更佳。而在NaOH溶液中，添加球形WC颗粒对涂层的耐腐蚀性提升不明显，添加多面体WC颗粒对涂层的耐腐蚀性不利。

• 激光熔覆镍基合金涂层裂纹形成机理及匹配方法的研究

  王伟, 孙文磊, 周浩南, 邢学峰, 杨凯欣, 于江通,

  分别在45钢和316L不锈钢表面熔覆Ni35、Ni45、Ni60、Ni62镍基合金粉末，采用EDS对镍基合金涂层裂纹区域的元素进行检测，探究了镍基合金涂层裂纹的形成机理，并结合熔覆层裂纹渗透探伤结果，从材料组分和热物性两方面综合考虑，研究了镍基合金材料与基体材料的匹配对涂层裂纹的影响。采用M-2000型磨损试验机和HXD-1000型显微硬度计分别对熔覆层及基体的耐磨性能和硬度进行了测试。结果表明：B、C、Si等元素在镍基合金涂层裂纹区域发生了严重偏析，熔覆层裂纹形成的主要原因是在涂层最后凝固阶段内应力和硬脆相及夹杂物大量偏聚共同作用所致。镍基合金涂层组分及与基材热物性的差异对涂层开裂敏感性的影响重大，且涂层中硬质相元素含量的提高及与基材热物性差异的加大均会提高涂层开裂倾向。故而在满足基体材料表面改性需求的前提下，通过选择硬脆相元素含量相对较少且与基材热物理性相近的熔覆材料可以有效降低涂层开裂敏感性。此外，本文采用的4种镍基合金涂层在耐磨性和硬度方面均优于基材（45钢和316L不锈钢），其对基材表面耐磨性的增强及硬度的提高具有较为出色的作用。

• 不同光整加工表面微观几何形貌的磨损特性研究

  王志伟, 阿达依·谢尔亚孜旦, 刘俊杰,

  为探讨研究不同光整加工方法所形成表面微观几何形貌对摩擦磨损的影响，基于对实验采集数据的分析，利用分形几何理论及MATLAB软件，建立出能够更加准确表征平磨加工、研磨加工及电化学光整加工表面微观几何形貌的重构表面。在重构表面的基础上，结合表面微观接触理论及艾伯特负荷曲线，对研磨加工及电化学光整加工后的表面磨损阶段及磨损量进行对比分析。分析表明，与平磨加工及研磨加工所形成的“尖峰”状粗糙峰相比，经过电化学光整加工后的试件表面粗糙峰形状呈现摩擦特性更好的“圆弧”状，且表面微观几何形貌规则化程度更高；在峰谷差值相同的条件下，电化学光整加工得到的表面磨损更加稳定，精度保持性更好。

• 铜/碳钢梯度材料组织及力学性能研究

  马涛, 李慧蓉, 高建新, 李孟星, 张宏博, 李欣, 李运刚,

  采用电沉积-扩散法在碳钢表面制备铜梯度层，获得了铜/碳钢梯度材料。利用金相显微镜，扫描电镜及维氏硬度测试与三点弯曲试验等研究了铜扩散及热处理工艺对碳钢显微组织及力学性能影响。结果表明，铜在碳钢中主要沿晶界扩散，铜的扩散同时限制了高温过程中碳钢晶粒的长大。经退火扩散处理制备的铜/碳钢梯度材料，表面具有同碳钢接近的硬度与抗弯强度，且随着铜扩散层深度的增加，含铜碳钢/碳钢梯度材料的表面维氏硬度值与抗弯强度逐渐升高。

• 冷喷涂铜锌合金复合涂层的腐蚀行为研究

  邵龙, 吴惠舒, 张留艳, 揭晓华,

  研究了镁合金上低压冷喷涂法制备的铜锌合金复合涂层的结构和耐蚀性。采用低压冷喷涂技术在镁合金表面制备铜锌合金复合涂层。通过微观观察、结合力测试、电化学极化法和电化学阻抗谱测试研究了该涂层的结构和腐蚀行为。结果表明：采用低压冷喷涂法可在镁合金上制备铜锌合金复合涂层，涂层中合金颗粒发生大塑性变形后紧密结合，涂层结构致密，孔隙率低。铜锌合金复合涂层与镁合金基体具有较强的结合性能，结合力测试得到的结合力超过23MPa，且拉伸断口发生在涂层内部，涂层和基体间结合力强。铜锌合金复合涂层在盐溶液中具有较好的耐蚀性，其自腐蚀电位明显高于镁合金基体的，自腐蚀电流显著小于基体的，长期浸泡腐蚀仍然保持较高的电阻，涂层长效防护效果优异。

• 42CrMo钢基体激光熔覆Fe-Ni-C系因瓦合金熔覆层性能研究

  路昕, 杨勇, 齐康, 胡国放, 李金东,

  激光熔覆过程是快速加热和快速冷却的过程，在熔覆层内部极易产生热应力，形成裂纹缺陷。因瓦效应是因瓦合金独特的低膨胀机理和独特的结构与性能。使用低膨胀合金粉末可显著减少覆层中的裂纹缺陷。采用自行配置的具有因瓦效应的Fe-Ni-C系因瓦合金粉末对42CrMo钢进行激光熔覆，研究了不同工艺参数下熔覆层的质量、微观组织、显微硬度以及摩擦磨损性能。结果表明：采用激光熔覆Fe-Ni-C系因瓦合金粉末，可获得表面平整的无缺陷熔覆层，且基本无裂纹和气孔；通过比较熔覆层与基体之间的摩擦系数，发现熔覆层摩擦系数优于42CrMo钢的。

• 超声辅助对激光熔覆Ni60涂层质量的影响

  王战, 孙文磊, 刘金朵, 肖奇,

  通过在45钢表面激光熔覆Ni60合金粉末，制备了3层熔覆涂层。对涂层施加超声振动与不施加超声振动的对比实验。运用OM、XRD分析涂层的微观形貌和物相组成，并进行EDS元素线扫描分析。结果表明，超声振动不会影响涂层中的物相种类，但与未施加超声振动的涂层相比，激光熔覆过程中施加超声振动可使元素分布趋向均匀化。可通过超声振动减少涂层中晶粒尺寸和应力生成，减少涂层中裂纹的数量。施加超声振动可有效改善熔覆效果，提升涂层的性能。

• 基于电子束环状下束方式的研究

  李新凯, 廖国富, 邹洋, 辛喆, 徐嘉宏, 王冕,

  电子束表面改性是一种以高能电子轰击金属材料表面使其快速熔化的新型材料表面改性处理技术。通过对电子在偏转磁场中的数学建模，确定偏转线圈缠绕匝数、管颈外直径、磁路长度等关键参数，实现对电子束束流偏转角度及频率的控制，并定量分析了环状下束方式下电子束扫描频率对45钢表面温度场的和形貌的影响规律。结果表明：环状下束方式可实现大面域电子束表面改性，且能量密度分布均匀，高频率电子束作用下的表层温度较高，移动方向前端束斑温度较高且熔融金属出现聚集。经电子束扫描处理后的试样表面铣削划痕完全消失，表面粗糙度降至0.487μm。

• TiN和TiAlN涂层改善E690钢摩擦磨损性能的研究

  王建波, 王润宇, 张明恩, 苏波泳,

  采用等离子增强磁控溅射（PEMS）技术在海工用钢E690表面沉积Ti N与Ti Al N涂层。采用划痕仪测量膜基结合力、X射线衍射仪(XRD)分析薄膜物相、摩擦磨损试验机测量摩擦系数、SEM观察磨痕形貌。结果表明：涂层Ti N具有强烈(111)择优取向，Ti Al N择优取向为(200)。Ti N、Ti Al N涂层的平均结合力为35.3、32.9 N;Ti N、Ti Al N涂层后E690钢的摩擦系数分别为0.19、0.11，与E690钢基体相比分别降低了29.6%、59.3%。E690钢试样的磨损机制主要为黏着磨损，涂层后以疲劳磨损为主。涂层后的E690钢具有更好的减摩性、耐磨性，其中沉积Ti Al N涂层的抗磨减摩效果更好。

• 高温时效对20Cr32Ni1Nb奥氏体不锈钢微观组织演化及高温力学性能的影响

  王斌, 刘本鑫, 郭晓峰, 谭心, 巩建鸣, 朝克,

  采用光学显微镜、场发射扫描电子显微镜、高温拉伸、高温冲击、硬度分析等研究了950℃高温时效对20Cr32Ni1Nb钢微观组织演化及高温力学性能的影响。结果表明：长期时效过程中，材料在基体内会析出大量的二次碳化物，枝晶界上会发生NbC和M23C6碳化物的不断长大和粗化，并且NbC会向G相转变。与原始状态的材料性能相比，材料的屈服极限和抗拉强度在时效初期首先略微增加，之后连续下降，同时，伸长率的变化呈现出单调下降的趋势。高温冲击韧性随时效时间增加先大幅度下降，随后微小增加，长期时效后，高温冲击韧性呈现出连续缓慢下降的趋势。在整个时效过程中，硬度先略微增加之后单调下降，总体而言，硬度的下降幅度有限。

• 固溶冷却方式和时效温度对TB8钛合金组织和拉伸性能的影响

  赵聪, 石晓辉, 曹聪, 张新宇, 郭瑞鹏,

  研究了固溶后冷却方式和时效温度对TB8钛合金显微组织和拉伸性能的影响。结果表明，相同的时效温度下，固溶后水冷条件下所析出的次生α相的宽度略小于空冷。随着时效温度由530℃升高到590℃，固溶后空冷和水冷条件下析出的次生α相的宽度分别增加了0.32μm和0.27μm，长度变长并相互交叉成网状。时效温度的升高使合金的强度呈降低趋势，塑性则相反。合金经830℃水冷+530℃空冷处理后，获得最高的屈服强度，达到1087 MPa。

• 固溶温度对暖通空调用5CrNiMo合金钢组织和力学性能的影响

  梁志礼,

  针对暖通空调（HVAC）用5CrNiMo合金钢进行了试验测试，分析了不同固溶温度对5CrNiMo合金钢组织和力学性能的影响。结果表明：随着固溶温度的上升，奥氏体将不断发生溶解，并进入铁素体内，基体中的奥氏体含量持续下降，原先的连续状奥氏体变为断续结构，形成了许多独立的小尺寸奥氏体单元。在拉伸变形过程中，合金钢的应力变化呈现出先快速后缓慢增加再快速增加的规律。随固溶温度的上升，试样的抗拉强度与屈服强度都降低，伸长率表现出先增加后降低的变化。

• 真空熔炼、锻造和热处理对Cu15Ni8Sn合金组织和性能的影响

  周隐玉, 李伟, 王飞, 翟莲娜,

  研究了真空熔炼和非真空熔炼、锻造、不同时效温度和二次固溶时效处理对Cu15Ni8Sn合金显微组织、力学性能的影响。结果表明：相比于非真空熔炼铸锭，真空熔炼铸锭经固溶时效后的组织更均匀，强度更高，但伸长率均低；对真空熔炼铸锭进行热锻后，其组织更均匀，强化作用明显，但425℃时效后的伸长率较低，而375℃时效后可获得良好的伸长率；对经过一次425℃时效后伸长率较低的试样再次固溶时效，调整其力学性能，二次时效温度为425℃时无法改善其伸长率。时效温度为375℃时，强度相对425℃时效试样较低，但伸长率更好。随着时效时间的增加，强度升高，伸长率降低的时效强化作用更为明显。

• 780DP高强汽车钢等温过程中的组织变化分析

  蒋才灵, 叶姜,

  汽车结构的轻量化是实现汽车节能环保最为有效的途径。采用管式电阻炉对780DP高强汽车钢进行热处理试验，研究了等温温度和等温时间对钢的组织演变和维氏硬度的影响规律。结果表明，在780～840℃等温10～300 s热处理条件下，基体组织仅发生回复，同时伴随铁素体向奥氏体的转变。随着保温时间的延长和等温温度的升高，淬火后得到的马氏体体积分数不断增加。随着保温时间的延长，试验钢的维氏硬度由于等温过程中的回复与马氏体体积分数的变化而先下降再升高。

• Ni添加对双辊薄带连铸无取向硅钢组织和性能的影响

  张兴海, 杨超, 张立生,

  利用金相电子显微镜OM、XRD和EBSD研究了添加1.0wt%Ni时Ni对双辊薄带连铸3.2wt%Si高强无取向硅钢组织、织构、磁性能和力学性能的影响。结果表明，在相同轧制工艺和退火工艺下，与不添加Ni相比，添加1.0wt%Ni时试验钢形成较强的立方织构、GOSS织构和较弱的γ织构，且晶粒尺寸增大；当采用650～900℃退火2min时，添加1.0wt%Ni的试验钢磁感应强度B50比不添加Ni时高0.01T，铁损P15/50至少低0.5 W/kg，铁损P10/400至少低1.0 W/kg，屈服强度高20 MPa，即Ni元素能改善无取向硅钢的磁性能且能提高屈服强度。

• 固溶处理对AISI 631不锈钢薄带组织与力学性能的影响

  王欣宇, 边丽萍, 梁义维, 王涛, 熊晓燕, 任忠凯, 张志雄,

  针对0.8 mm厚冷轧AISI 631半奥氏体沉淀硬化不锈钢薄带采用原有热处理工艺硬度不足问题，在原有调整冷处理、时效热处理工艺的基础上，考察了先期固溶处理（1050℃×（1～7 min））对薄带最终热处理后微观组织与力学性能的影响。结果表明，冷轧原料因成分不均有大量残余奥氏体γ和铁素体相，经原有调整、时效处理无法将奥氏体完全转变为马氏体，因而硬度较低。而先经1050℃×（1～2） min固溶热处理后，碳化物及其它合金元素充分固溶，形成成分均匀的奥氏体，再经调整、时效处理使奥氏体几乎完全转变为细小的马氏体组织，并析出高密度细小的Ni Al强化相，使631不锈钢硬度和强度综合性能升高。而继续增加固溶时间，则马氏体形核率降低，631不锈钢的硬度、拉伸性能反而下降。

• 渗碳温度对20CrMnTi齿圈渗碳层的影响

  冯玮, 乔靖乾,

  为了研究渗碳温度对齿圈碳含量分布和渗碳层厚度的影响，首先确定了20CrMnTi材料的渗碳淬火数学模型，随后导入Deform-3D软件，建立了该材料的渗碳淬火材料模型。在此基础上，根据所确定的齿圈渗碳淬火热处理工艺方案，建立了该材料齿圈1/2单齿分别在850、870、890、910、930℃渗碳温度下的渗碳淬火有限元模型，对渗碳淬火过程进行模拟，分析了不同渗碳温度下碳含量和渗碳层厚度分布特点。结果表明：不同渗碳温度时，轮齿表面碳含量和渗碳层厚度分布特点一致，沿齿顶、分度圆、齿根的碳含量和渗碳层厚度均逐渐减小；随着渗碳温度的升高，轮齿表面碳含量和渗碳层厚度不断增加。

• 东海某大位移井钻具断裂原因分析与建议

  李兴, 李乾, 雷磊, 赵志付, 冯文辉,

  对东海某大位移井钻杆本体断口进行室内检验分析。结合该井实际作业情况，对钻柱进行力学有限元模拟分析。结果表明：钻杆材质符合有关标准规定，钻杆断裂属于疲劳过载断裂。揭示出井壁失稳造成局部严重“狗腿”是导致钻具疲劳失效的重要因素。给出大位移井钻井设计与钻具使用管理方面的相关建议，可有效指导后续大位移井钻井作业。