热加工工艺杂志

热加工工艺杂志2022年第18期

• 脉冲气体爆炸-等离子体技术对工具钢表面改性的研究现状

  张明铭, 陈乐平, 陆磊, 欧阳旭,

  介绍了脉冲气体爆炸-等离子体技术的主要特点,总结了近些年来采用该技术对碳素工具钢、合金工具钢以及高速工具钢等3类工具钢进行改性的研究现状,并对该技术的改性机理做了解释。经该技术处理之后,会在材料表面形成一层致密的改性层,该改性层的存在,能够有效提高工具钢的表面硬度、耐磨性等性能,而且该技术具有环保、能量利用率高等优点。因此,该技术适用于对工具钢及其它种类的钢材进行改性处理,以拓宽材料的应用领域。

• 奥氏体耐热不锈钢中析出相研究进展

  胡国栋, 冯锐, 李书志, 李相伟, 初铭强, 杨海波, 张鹏, 张书彦,

  奥氏体耐热不锈钢高温服役中析出相演变是影响其服役寿命的决定性因素之一,综述了Fe-Cr-Ni系奥氏体耐热不锈钢高温服役中常见析出相特征、析出行为及其对力学性能的影响。对奥氏体耐热不锈钢的发展方向进行了展望。

• 材料球化损伤判定与预测研究综述

  杨剑锋, 李如, 曹逻炜, 李光海, 陈良超,

  球化作为电站锅炉的过热器、主蒸汽管道等高温设备长期服役后常见的一种材料劣化损伤,会造成设备力学性能降低并引发开裂爆管等事故,对设备的安全运行、人员的生命安全以及企业生产都构成了严重的威胁。为此,研究人员们针对材料球化问题开展了一系列研究。从材料球化损伤的机理、球化等级的判定以及球化行为的预测等方面进行概述,归纳分析现有的球化损伤判定和预测方法,并根据材料球化损伤的研究现状提出进一步展望。

• 冷喷涂粒子临界速度的数值模拟现状

  梁广, 韩晓阳, 任智强,

  冷喷涂是一种近年来发展起来的材料表面防护方法,如何更加有效的利用喷涂技术更好、更高效的实现材料的表面防护,受到各国学者的关注和研究。在喷涂过程中,因为粒子与基体碰撞过程时,速度快、温度高、塑性变形大,所以碰撞的瞬态过程难以在实验中实际测量。随着数值模拟技术的发展,国内外学者通过模拟的方法对这一过程进行了探究,并得到了一系列具有实际指导意义的结论,很好地指导了实验。综述了国内外学者探究碰撞瞬态过程中的模拟算法、临界速度的判断方法和影响因素,以及临界速度的计算方法,并对其发展前景进行了展望。

• 高熵合金的制备及性能

  何胜豪, 程芳, 夏松钦, 刘薇, 郭冰, 郭驾宇, 沈杭燕,

  高熵合金由于具有高强度、高硬度、高塑性、良好的耐磨性、耐蚀性、抗高温软化和低温脆化及抗辐照性能,是较有应力潜力的高性能结构材料,已经成为国内外材料科学前沿领域的热点研究方向。介绍了国内外高熵合金的研究现状,对高熵合金现阶段的制备方法、组织特性、宏观性能、合金设计、计算机模拟设计等进行了概述,最后对高熵合金的发展和应用前景进行了展望。

• 利用氮化铝掺杂对热变形钕铁硼磁体电阻率及磁性能的研究

  白杨, 王梓良, 李雅婧, 左思源, 方以坤, 朱明刚, 黄光伟, 郑立允,

  为加快高速永磁电机的发展,提高钕铁硼电阻率,提高永磁电机转子钕铁硼永磁体的服役稳定性及延长其使用寿命就至关重要。采用高电阻率AlN掺杂来提高热变形钕铁硼磁体的电阻率。将AlN与NdFeB快淬粉混合均匀后,采用热压热变形成型方法制备了不同质量分数AlN掺杂NdFeB磁体,研究了AlN掺杂对热压热变形NdFeB磁体的热压致密性、电阻率及磁性能的影响。结果表明,随AlN质量分数的提高,热压磁体的密度逐渐降低,热变形磁体的电阻率逐渐增大,但是磁性能呈线性下降的趋势。当AlN质量分数为1%时,磁性能下降明显,剩磁为1.175T,矫顽力为511.7 kA/m,最大磁能积为196.0 kJ/m3,磁性能整体下降50%,损耗明显。其电阻率为257μΩ·cm,比未掺杂热变形NdFeB磁体（230μΩ·cm）的高11.7%。

• Ca微合金化Mg-5Zn-2Al的微观组织和力学性能研究

  李明哲, 韩富银, 张长江, 张树志, 史群,

  通过在Mg-Zn-Al系合金中添加不同质量分数的Ca元素,制备Mg-5Zn-2Al-xCa （ZA52-xCa）合金（x=0,0.5,1,1.5）,使用光学显微镜（OM）、X射线衍射分析（XRD）、扫描电镜（SEM）研究了Ca元素对ZA52合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,Ca含量在质量分数为1%内时对合金组织有明显的细化和强化作用;添加质量分数为0.5%Ca时,合金抗拉强度和断后伸长率最佳,分别达到了214 MPa和12%。Ca元素的加入促使ZA52合金中形成第二相Mg32（Al,Zn）49和Mg2Ca,有效细化了组织,并提升了合金的强度和塑性。随Ca元素含量的增加,合金中析出的第二相数量也随之增加,但过多的第二相对合金性能不利,且ZA52-xCa合金的拉伸断裂方式由韧脆混合断裂向脆性断裂转变。

• 7475-T761铝合金薄板组织和拉伸性能的不均匀性

  李茂华, 杨延清, 宋宇峰, 陈志龙,

  采用万能材料试验机和背散射电子衍射(EBSD)技术,研究了7475-T761铝合金薄板在不同宽度位置的力学性能、组织形态和织构等。结果表明,沿板材宽度方向,合金的拉伸性能、组织形态和织构等略有不同。抗拉强度和屈服强度在边缘处最高,1/4处次之,中心处最低;不同宽度位置的组织均为晶粒拉长的变形组织,边缘处晶粒密度最大,1/4处次之,中心处最小;不同的宽度位置的织构均为110<001>和112<110>,其中110<001>为强织构。织构强度边缘处最强,1/4处次之,中心处最弱;Schmid因子较小的晶粒在边缘处最多,1/4处次之,中心处相对最少。

• 压力对B2型金属间化合物YCu性能影响的第一性原理研究

  陈鹏飞, 米国发, 刘晨, 霍晓阳, 历长云,

  采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,对B2型金属间化合物YCu在0～50 GPa内不同压力下的晶格参数、弹性性能、声子谱和电子结构进行研究。结果表明:压力对弹性常数影响明显,0～40 GPa内晶体结构力学稳定性好;随着压力的增大,体模量B线性增加;剪切模量G与杨氏模量E先增大,在30 GPa时有明显下降,然后继续增大;在0～20 GPa时,YCu在动力学上能稳定存在;在30～50 GPa时,体系不满足动力学稳定性,会有相变的产生;所有结构在费米能级处态密度的值均不为0,表明体系呈现一定金属性。由分波态密度(PDOS)可知,在费米能级附近的电子态主要由Y原子的p、d轨道贡献,而Cu原子对费米能级附近的电子态基本没有贡献。

• 不同碳氮比的金属陶瓷刀具高速切削镍基高温合金试验研究

  易健松, 熊计, 郭智兴, 杨天恩, 杨露,

  采用粉末冶金制备金属陶瓷,改变了碳氮的含量比,对镍基高温合金（GH4169）进行高速干切削试验。从后刀面磨损量、刀具磨损情况和切削力等方面研究了金属陶瓷刀具加工GH4169镍基高温合金的切削性能。通过扫描电子显微镜（SEM）和能量分散光谱（EDS）扫描分析,研究了不同碳氮比的金属陶瓷刀具切削镍基高温合金的磨损机理。结果表明,当金属陶瓷TiC∶TiN=7∶3（wt%）时,能表现出最好的基体力学性能,在切削参数Vc=100 m/min、ap=0.5 mm、f=0.10 mm/r下切削性能相对最好。

• 基于灰色理论的油气管道腐蚀速率预测

  肖荣鸽, 靳帅帅, 庄琦, 雷达璐, 高志敏,

  油气管道在运行时,受环境和管输介质的影响,不可避免的会出现腐蚀,进而造成各种安全事故,因此对管道腐蚀速率进行预测就显得十分有必要。然而影响管道腐蚀的因素有很多,多种因素协同作用,构成异常复杂的腐蚀体系,并且很难找到腐蚀速率与各影响变量之间的函数关系,经典的腐蚀预测方法变得不再适用。采用灰色理论对管道腐蚀进行研究,对各影响变量与腐蚀速率进行灰色关联分析,选取主要影响因素;通过原始数据建立灰色预测模型GM(0,N)和GM(1,N),并进行精度检验。结果表明,二者均可应用于管道腐蚀速率预测,且均满足1级精度;并对灰色预测模型的精度改进方面提出建议。

• X100钢材在原油环境中的CO2腐蚀行为研究

  李猛, 汪嘉伟, 朱志博, 申坤,

  针对X100钢材在原油环境中的CO2腐蚀问题,通过实验的方式分别进行了含水率、温度、CO2分压以及流速对腐蚀行为的影响研究,为X100管道的安全使用奠定基础。结果表明:随着原油含水率的增加,X100钢材的腐蚀速率逐渐增加;随着温度的升高,腐蚀速率先升高后下降,在温度为40℃时,钢板表面的腐蚀产物膜较为疏松,腐蚀最为严重;X100钢材随着原油中CO2分压的增加先增加后降低,当原油中CO2分压为2.5 MPa时,腐蚀产物出现了多层的状况;随着原油流速的逐渐增加,钢材的腐蚀速率呈先增加后减小的趋势,在流速为1.0m/s时,钢材的腐蚀相对较为严重,钢材表面存在较多的细小且深度较深的孔洞。

• Fe-0.4C-10Mn-4Al系TRIP钢的显微组织与拉伸性能分析

  樊伟, 冯运莉, 王宇辰, 刘帅,

  利用OM、XRD、EBSD,对Fe-C-10Mn-4AlTRIP钢的铸态、热轧态以及双相区退火态的微观组织进行观察,并对其不同状态下的拉伸性能进行测试。结果表明:铸态下该实验钢的主要组织为铁素体与奥氏体,且δ-铁素体保留到室温;经过热轧与双相区退火处理,钢中奥氏体的体积分数达到89.3%。在拉伸过程中奥氏体发生马氏体转变(相变诱发塑性,TRIP效应),双相区退火处理后的试样抗拉强度达757.3 MPa,伸长率为44.9%,强塑积达到了33.8GPa·%,实验钢的强韧性大幅提高。

• TiC粒度对消失模铸造高铬铸铁力学性能的影响

  张效溥, 王振兴, 于延龙, 邢振国, 谭建波,

  以TiC为增强颗粒,高铬铸铁为基体,采用消失模铸造技术制备了TiCp/Fe试块及某渣浆泵后护板,研究了颗粒粒度对TiCp/Fe试块及渣浆泵后护板的硬度、相对耐磨性、冲击韧性的影响。结果表明:当加入增强颗粒为1500目时,后护板硬度提升55.4%,相对耐磨性为基体的1.80倍,冲击韧性为基体的1.89倍,加入增强颗粒后其断裂方式由脆性断裂转变为块状断裂。研究结果可为消失模铸造TiCp/Fe复合材料生产应用提供参考。

• 电流对电磁搅拌TiB2/AZ91B镁合金组织及力学性能的影响

  贾耀申, 段改庄, 李军, 白玲, 贾妙娟, 徐园园, 张拴棚,

  在AZ91B镁合金中加入TiB2颗粒作为增强体,通过电磁搅拌处理方式对其进行凝固处理,测试了不同电流下的TiB2/AZ91B镁合金的微观组织及力学性能。研究结果表明:电磁搅拌并没有改变合金的物相组成。电磁搅拌下合金生成了许多粗大的多边形TiB2颗粒,发生了较大程度的团聚。通过增大电流的方式来获得更多小尺寸颗粒。低硬度区域位于下部,基本都在64～67 HV。更高部位的硬度也明显增大,顶部硬度达到了68～70 HV的较高值。电磁搅拌有效减小了不同高度部位的硬度差异性。电磁搅拌后可以实现合金屈服强度以及断裂应变性能的提升。随着电磁搅拌电流的增加,强度表现出先增加后减小的变化规律,最大值发生在电流200 A时,此时抗拉强度为262 MPa、屈服强度为182 MPa。

• 轧后冷却速度对真空热轧N08367/Q345R复合板组织与性能的影响

  李国鹏, 骆宗安, 杨子江, 张志军, 沈开照,

  采用真空热轧复合法(VRC)制备了N08367/Q345R超级奥氏体不锈钢复合板,研究轧后不同冷却速度对N08367/Q345R复合板组织与性能的影响规律。结果表明:3种不同冷却速度下复合板的平均剪切强度均大于456MPa,远超国家标准,水冷工艺下复合板剪切强度最高,达到466 MPa。随着冷却速度的增加,Fe、Cr、Ni、Mo元素的扩散距离减少,界面附近存在明显的脱碳层和渗碳层。微观硬度的极大值均位于渗碳区内,极小值位于脱碳区内。

• 氧化铝陶瓷内衬钢管的防垢和耐腐蚀性能研究

  梁航,

  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钢管。采用防垢试验、腐蚀试验,对比研究了陶瓷内衬钢管和普通钢管的防垢和耐腐蚀性能。结果表明,经自蔓延处理后,钢管的防垢性能比普通钢管的提高180%,在相同腐蚀条件下,普通钢管的质量损失率达到氧化铝陶瓷内衬复合钢管的100倍以上。

• 金属基纳米陶瓷复合涂层的制备及优化研究

  闫迎亮, 常红, 樊仕营, 张国徽,

  采用激光熔覆工艺在316L基板上制备了3种316L+Al2O3纳米陶瓷复合涂层,纳米Al2O3陶瓷颗粒的质量分数分别为2%、5%和8%。通过光学显微镜（OM）、X射线衍射仪（XRD）分析复合涂层的微观组织和物相组成。随后根据涂层的硬度分布和耐磨性,分析纳米陶瓷复合涂层的力学性能和增强机理。结果表明:添加有5%Al2O3的涂层组织和性能比2%和8%的优异,且熔覆层组织均匀,没有气孔和裂纹等缺陷的生成,顶部等轴晶区平均晶粒尺寸达5.95μm,显微硬度达718.6 HV,且摩擦系数和磨损损失质量分别为0.69、4.26 mg。

• 镀层中Fe含量对热镀锌钢丝湿拉行为的影响

  吴长军, 姚利丽, 周志嵩, 薛烽, 朱晨露,

  针对热镀锌后钢丝湿拉过程中加快模具磨损的现象,采用扫描电镜-能谱仪对比分析了两组不同的热镀锌钢丝,研究了镀层中的Fe含量对钢丝湿拉行为的影响。研究发现,热浸镀锌后钢丝表面的Fe含量控制在7.0wt%以下为宜。此时,镀层表面为ζ相或Zn+ζ两相组成,钢丝的湿拉容易进行。当镀锌层表面的Fe含量大于7.0wt%时,镀层表面为δ相,加快了镀后湿拉时模具磨损,并产生粘模、断丝现象。在生产过程中,需要通过调整走线速度和抹丝工艺,优化镀层中的Fe含量,以便进行湿拉生产,获得质量优良的热镀锌钢丝产品。

• 弧电流对5Cr8MoVSi模具钢AlCrN涂层性能的影响

  王仁鑫, 杨虎, 郭子铭, 林荣川,

  为提高冲压模具的使用寿命,利用电弧离子镀技术,在5Cr8MoVSi模具钢基体上制备不同弧电流(120、130、140 A)的AlCrN涂层。采用X射线衍射仪、扫描电镜、显微维氏硬度计、激光共聚焦显微镜和环块滑动摩擦磨损试验机对该涂层的组织结构和性能进行研究。结果表明:不同弧电流的AlCrN涂层,其物相成分为硬质AlN相和基体相。涂层的微观形貌、显微硬度、粗糙度和摩擦磨损性能随弧电流从120 A增至140 A。当弧电流为130 A时,制备出的AlCrN涂层综合性能最佳。

• 激光清洗重叠率对5A06铝合金表面形貌与腐蚀性能的影响

  文婷, 陈辉, 汪倩, 王非森, 张鸿羽, 廖大松,

  通过调节脉冲频率和扫描间距控制激光重叠率为0%、20%、40%、60%、80%激光清洗5A06铝合金表面,分析了不同重叠率激光清洗铝合金的表面形貌、元素分布、化学成分以及腐蚀性能的变化。结果表明,激光清洗后铝合金表面氧含量随激光清洗重叠率的增加而降低,当激光清洗重叠率为80%时,表面氧含量较未清洗时降低了67.13%,表面形貌及化学组成发生了变化,表面粗糙度得到提高。随激光清洗重叠率的增加,5A06铝合金的自腐蚀电流密度先升高后降低,容抗弧半径先减小后增大,耐腐蚀性能先降低后增加。当激光清洗重叠率为80%时,铝合金表面耐蚀性优于未清洗铝合金表面。

• 振动参数对感应熔覆涂层组织与元素分布的影响

  林晨, 杜圣恩, 姚永强, 申井义,

  利用机械振动与高频感应熔覆技术相结合的方法,制备高性能的镍基合金与碳化钨复合涂层。通过扫描电镜与能谱仪分析镍基合金熔覆层的组织与元素分布,研究了振动参数对熔覆层组织与元素分布的影响。结果表明:振幅为0.7 mm时,熔覆层顶部组织由树枝晶转变为胞状晶,晶粒细化效果较好,振幅对熔覆层元素分布的影响较小;振动频率对扩散层厚度与元素分布的影响较大,当振动频率从50 Hz变为100 Hz时,扩散层厚度由65μm增加到83μm,频率为100 Hz时,熔覆层顶部的Cr、W元素含量最多;当振动方向为平行振动时,熔覆层内组织分布不匀、枝晶较为粗大,起不到细化晶粒的效果,而垂直方向的机械振动效果较好。

• 摩擦副对纳米晶铜摩擦学行为的影响

  龚承敏, 揭晓华, 范国威, 韩书豪, 麦永津,

  采用脉冲电沉积法制备晶粒尺寸为10 nm的纳米晶铜镀层,并使用球盘摩擦磨损试验机研究了其摩擦磨损性能,考察了GCr15和ZrO2两种不同摩擦偶件对纳米晶铜摩擦学行为的影响。通过SEM观察了磨痕、磨屑以及摩擦偶件接触表面的形貌,并使用EDS分析了磨屑的氧元素含量。通过这些分析,解释了两种摩擦副的磨损机理。结果表明,GCr15/Cu的摩擦因数更高且波动较大。磨损机理主要以粘着磨损和疲劳磨损为主,这导致GCr15/Cu的磨损率较高。ZrO2/Cu的摩擦因数更低且更平稳,磨损机理主要以轻微的疲劳磨损为主,这导致其磨损率更低。

• 正火态45钢冲击强化及其热稳定性研究

  姬帅, 王海丽, 李星辰,

  对棒状的正火态45钢进行室温冲击强化实验,载荷作用在试样的横截面,对冲击强化后的试样进行显微硬度测试;对冲击强化前后的正火态45钢进行时效处理,加热至450℃保温10～40 min,对时效处理后的试样进行显微硬度测试;对时效处理前后的冲击强化试样进行XRD测试分析。结果表明:本次实施的冲击强化可以提高正火态45钢的显微硬度,提高45 HV,但试样的横截面上的硬度分布不均匀,呈现由心部到边部上升的趋势;时效处理可以提高冲击强化后试样的显微硬度,合金的内部组织由珠光体转变成托氏体,合金整体表现出良好的热稳定性;XRD测试的结果表明试样主要合金元素的含量在局部有所变化,进而从元素含量的角度验证了时效处理能够提高冲击强化试样的显微硬度。本研究有助于对现有45钢应用性能改良提供参考。

• 低磁导率FeNiSiBNbCu纳米晶合金的软磁性能

  张小雄, 张建花, 张瑞恒, 李青, 李志恩, 宋建成,

  采用元素替代法对合金进行成分设计,应用单辊快淬法和非晶晶化方法制备了6种成分的纳米晶合金。利用X射线衍射（XRD）并结合差示扫描量热法（DSC）表征了非晶态软磁合金的非晶形成能力、热稳定性、晶化过程。先后对淬态磁芯分别进行普通热处理和横磁场热处理,对热处理后的磁芯使用型号为MATS-2010SD的软磁直流测试仪和MATS-2010SA软磁交流测试仪检测。试验结果表明,横磁场热处理后Fe64Ni12Si13B8Nb2Cu1合金的初始磁导率为3.247 k,矫顽力为4.217 A/m,0.2 T/100 kHz下的损耗为27.14 W/kg,获得了具有低磁导率、低矫顽力和低损耗的软磁合金。

• 自然时效对7A04铝合金力学性能和电化学腐蚀行为的影响

  赵小莲, 刘东, 张坷星, 曾建民,

  采用拉伸测试、硬度测试、导电率和电化学实验,结合透射电镜和扫描电镜等表征手段研究了自然时效对T6态7A04铝合金在慢速率冷却条件下力学性能和电化学腐蚀行为的影响。实验选择的固溶方式为475℃升温1 h,保温1 h,淬火介质分别选择了空气和室温水。结果表明:人工时效前增加自然时效可以优化7A04铝合金的组织性能,使其晶内析出相的尺寸更加细小、分布更加均匀,进而提高7A04铝合金在慢速率冷却条件下的抗拉强度、屈服强度和硬度等力学性能,并保持较好的塑性。同时,使7A04铝合金在3.5%NaCl溶液中的腐蚀电流密度更小,耐腐蚀性能提高。

• 小口径S32750超级双相不锈钢管组织及力学性能调控研究

  秦兴文, 涂正平, 丁文炎, 梁希,

  采用拉伸试验、硬度试验、扫描电镜和金相显微镜观察,探究不同固溶温度对S32750超级双相不锈钢管组织和力学性能的影响。结果表明:固溶温度在1020℃及以下时,S32750双相不锈钢中存在析出相;固溶温度为1060℃时,基体内已观察不到析出相,但是晶界较宽;在固溶温度为1100℃,晶界恢复正常,此时S32750双相不锈钢的综合力学性能较好,抗拉强度和屈服强度分别为906 MPa和610 MPa,伸长率为34%,铁素体和奥氏体两相比例接近1∶1。随着固溶温度的升高,晶粒长大呈现先快再慢后快的趋势,基体中奥氏体逐渐分解、转化为铁素体。温度在980～1140℃,保温5 min,对S32750超级双相不锈钢强度的影响,从大到小的顺序为析出相、铁素体、晶粒尺寸。

• 18CrNiMo7-6钢磨削表面烧伤层实验研究

  牛伟强, 梁国星, 郝建宇, 吕政,

  高强度钢18CrNiMo7-6在磨削加工中容易出现磨削烧伤现象,为减少该类现象的发生,在干磨实验条件下,设计CBN砂轮磨削实验,通过人工热电偶测量磨削时工件表面温度,研究其磨削烧伤机理。采用磨削实验,研究了磨削深度、进给速度及砂轮速度对工件磨削烧伤的影响;采用显微硬度法和显微组织染色法对比结合分析了磨削烧伤金相组织、显微硬度的变化规律,探究了18CrNiMo7-6钢磨削烧伤机理及磨削烧伤深度的变化。结果表明:在磨削烧伤层发生明显的显微组织变化,回火烧伤层深为40～80μm;且随着距表面深度的加深,硬度逐步恢复为原始基体硬度。

• 加热温度对新淬火态2219铝合金板材力学性能影响

  张下陆, 张杰刚, 朱亚蓉, 杜百红, 王斌, 初冠南,

  在25～300℃温度范围内,对新淬火态2219铝合金板材进行了单向拉伸试验。结果表明,新淬火态条件下,2219铝合金的强度随加热温度的升高而降低,伸长率先升高后降低;将新淬火态板材加热至一定温度再冷却至室温,然后进行时效热处理后的材料强度基本不发生变化,而伸长率随温度的增加有所降低,微观组织无明显差异。

• 添加Fe、Ni对Al-Cu-Mg合金性能的影响

  金弈龙, 刘东雨,

  研究了添加Fe、Ni和时效工艺对Al-Cu-Mg合金的导电率及其250℃高温强度的影响。结果表明,在Al-Cu-Mg合金中以1:1的比例加入Fe、Ni可同时改善Al-Cu-Mg合金的导电率和250℃高温强度。组织分析表明,添加Fe、Ni可使晶粒细化,促进强化第二相析出,延缓第二相长大并使峰时效提前。

• 热处理工艺对SCr430H钢组织和硬度的影响

  吴素珍, 许峻宾,

  以SCr430H钢为研究对象,分析了不同的热处理工艺对淬透性合金结构钢组织和硬度的影响。结果表明:随淬火温度在800～890℃升高,金相组织完全奥氏体化,提高了SCr430H钢的硬度,在860℃时硬度达到峰值40.81HRC,继续升高温度,造成奥氏体晶粒粗大,硬度下降至39.86 HRC。当回火温度在440℃时,显微组织为回火托氏体,温度在470℃以上时,显微组织均为回火索氏体,并且在500℃回火时,α相再结晶明显,粒状碳化物呈弥散分布。随着回火温度的升高,钢的硬度逐渐从36.84 HRC下降至29.38 HRC。最佳热处理工艺为:860℃+保温40 min+水冷淬火后,进行440℃+保温40 min+水冷回火。

• LPG储罐用A537CL2轧板钢的产品开发

  郑建平, 吴日铭, 项少松,

  LPG储罐用A537CL2钢产品的力学性能要求很高。将A537CL2试验钢热轧至不同的厚度（16、30和33mm）,之后进行淬火、回火试验,综合分析其组织和性能。结果表明:试验钢中,有害元素S、P含量得到高质量稳定控制,S≤0.0008wt%,P≤0.01wt%。试验钢经（890±10）℃淬火,620～680℃温度区间回火后,力学性能优异且稳定,屈服强度≥465MPa,抗拉强度≥585MPa,伸长率A50≥27%,-50℃横向冲击功≥207 J。调质态钢板组织均为贝氏体+少量的铁素体组织;冲击断口形貌呈现为韧性断裂,出现的板条贝氏体板条束细小是高强韧性的主要来源。

• 罩式退火温度对1500 MPa级热成形钢组织与力学性能的影响

  赵小龙, 陈伟健, 赵征志, 王帅,

  对酒钢生产的1500 MPa级热成形钢进行了不同温度的罩式退火工艺研究。结果表明:冷轧态钢板的微观组织为纤维状铁素体和变形的珠光体构成,实验钢的抗拉强度达到931 MPa,屈服强度达到852 MPa,伸长率仅为1.8%。随着罩式退火温度的升高,实验钢的抗拉强度和屈服强度均呈现下降的趋势,塑性得到显著改善。并对退火钢板进行热成形模拟实验,成形后微观组织由淬火马氏体和回火马氏体以及细小的碳化物颗粒组成。工业生产1500 MPa级热成形钢冷轧态钢板经690℃罩式退火4 h的力学性能为:抗拉强度474 MPa,屈服强度339 MPa,伸长率30.3%。最终热成形零部件的力学性能达到:抗拉强度1515 MPa,屈服强度1026 MPa,伸长率为9.7%。

• Ni44Cr25Fe20Co5Al3Ti3高熵合金组织和力学性能研究

  霍晓峰, 金城焱, 闫霏, 畅海涛, 杜兴蒿,

  采用真空电弧熔炼制备一种Ni44Cr25Fe20Co5Al3Ti3高熵合金,合金在1050℃固溶,并在800℃下进行时效热处理。利用X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、万能试验机对固溶态和时效后合金的微观组织和室温拉伸力学性能进行了研究。结果表明:与固溶态相比,时效后Ni44Cr25Fe20Co5Al3Ti3高熵合金的屈服强度和抗拉强度明显提高,而对延展性影响较小。固溶态室温拉伸屈服强度和抗拉强度分别约为170 MPa和250 MPa,伸长率17.5%。800℃时效后室温拉伸屈服强度和抗拉强度分别约为700 MPa和870 MPa,伸长率12%。析出沉淀相与力学行为之间相关性阐明,可作为沉淀强化型高熵合金的典型例子,为高熵合金成分设计提供借鉴。

• 钛合金中亮条、暗斑的形成原因及案例分析

  王寒, 陈再鼎, 舒毅, 冯琼, 吴世奇, 张方,

  亮条、暗斑等经常出现于钛合金低倍理化检测中,这些异常组织对锻件的抗疲劳与抗断裂性能有不利影响。对近年来钛合金实际检测中遇到的亮条、暗斑组织进行了总结。归纳出如下三种形成原因:原材料合金元素偏析;热加工导致的异常组织;冷加工导致材料表面过热,并针对这三种主要形成原因提出了合理的解决措施。

• 高压蒸发器翅片管的开裂失效分析

  李天夫, 屈伸, 田继丰, 张哲峰,

  某公司使用的无补燃余热锅炉在停机检查时,发现高压蒸发器某排某段翅片管发生开裂。对开裂管段进行了宏观观察和扫描电镜观察,分析了材料的金相组织和化学成分。结果表明:管内壁一侧存在较多蚀坑和多条裂纹,裂纹上均有较大面积的蚀坑;蚀坑内的腐蚀产物为氧化物和氯化物,金相显示裂纹起源于蚀坑,扩展过程中无分叉,裂纹为穿晶形貌。确定翅片管发生的开裂为腐蚀疲劳。