热加工工艺杂志

热加工工艺杂志2022年第22期

• 选区激光熔化成形用17-4PH不锈钢粉末制备方法研究现状

  杨晨, 赵占勇, 白培康, 李晓峰, 张威, 李建民,

  17-4PH不锈钢具有较高的抗拉强度、断裂韧性和良好的耐腐蚀性能，被广泛用于化学工业、核能、生物医学等领域。选区激光熔化的快速发展为生产17-4PH不锈钢零件提供了一种新方法。作为选区激光熔化最重要的原材料，其成形粉末的制备方法尤为重要。概述了双流雾化法、离心雾化法、热等离子体辅助法等适用于选区激光熔化成形用17-4PH不锈钢粉末制备技术的基本原理和优缺点，以期为不锈钢粉末制备方法的改善提供借鉴。

• 激光熔覆金属基TiB2复合涂层的研究进展

  孟玲玉, 赵汉卿, 胡明,

  激光熔覆金属基TiB2复合涂层因其熔点高、耐磨损、硬度高、抗氧化等诸多特点，从而被广泛应用于机械零件生产和表面修复领域中。随着资源有效利用和机械产品再制造为一体的可持续发展战略不断推进，此类涂层的应用前景更加广阔。介绍了TiB2陶瓷涂层的优势和应用现状，综述了在不同基体上激光熔覆TiB2复合涂层对基体表面性能的改善，以及激光比能、扫描速度和元素添加对TiB2涂层组织和性能的影响，并对激光熔覆技术制备TiB2复合涂层的未来发展进行了展望。

• 基于钛合金微区真实组织的力学性能数值模拟研究

  肖旋, 毛悦, 秦鼎强, 王心成, 李菊, 傅莉,

  基于TC11钛合金微区真实组织实现了其微区力学性能的数值模拟。探讨了基于微区组织实现其力学性能模拟的方法及关键步骤，采用金相测试并通过软件处理获取了微区组织形貌，采用纳米压痕测试实验和数值计算获得微区相组成的材料参数，采用Abaqus软件实现了微区拉伸加载过程的有限元数值模拟。结果表明，TC11钛合金不同的相结构具有不同的弹性模量和屈服强度，其中，片层α+β相的弹性模量和屈服强度最小，等轴α相的弹性模量和屈服强度最大，等轴α与片层组织边界处的弹性模量和屈服强度居中。2000N/m均布载荷的拉伸加载条件下，数值计算得到了TC11钛合金微区组织的屈服强度为1020 MPa，抗拉强度为1285 MPa；且在拉伸加载过程中等轴α相先沿x方向变形，随后在片层α+β相的变形协调下发生部分转动变为沿45°方向变形，应力集中和断裂发生在等轴α相和片层α+β相边界位置。

• 应力比对过共析钢轨疲劳裂纹扩展行为的影响

  戴宇恒, 陈林, 崔健伟,

  通过对不同应力比下过共析钢轨进行疲劳裂纹扩展实验，研究了应力比对过共析钢轨裂纹扩展速率的影响，对比8℃/s冷速与轧态过共析钢在应力比增大时疲劳循环次数的变化，分析热处理对过共析钢轨应力比敏感度的影响。结果表明：应力比是影响过共析钢轨疲劳性能的主要外部因素，热处理能在一定程度上降低应力比的变化对其疲劳裂纹扩展的影响及敏感度。随应力比的增加，疲劳循环次数增加，轧态过共析钢轨疲劳循环次数增加5.31万次，8℃/s冷速淬火工艺过共析钢轨疲劳循环次数增加14.64万次；在相同ΔK下，随应力比的增加，疲劳裂纹扩展速率增加。应力比R由0.1增加到0.3时，8℃/s冷速淬火工艺过共析钢轨相较轧态过共析钢轨的循环次数提升了9.33万次。

• 哈斯勒合金Ni50Mn35In15-xSix的磁热效应和相变研究

  许志, 刘宏伟, 任静, 刘永生,

  使用熔体快淬法制备了Ni50Mn35In15-xSix合金样品，使用综合物性测量系统PPMS对样品进行磁性测量；对样品的磁热效应和晶体结构进行了分析。结果表明：Ni50Mn35In15-xSix哈斯勒合金随着Si掺杂的增大，对合金内部的磁矩产生影响，低温段磁化发生变化，（Tc）1/2逐渐减小。在（Tc）1/2处发生的磁相变导致了磁熵较大变化，同时相变温度区间较宽，取得了高的制冷量。5 T的外加磁场下，x=0.8时，在316.6 K时得到最大的制冷量187.92 J/kg，此时的磁熵变达到5.63 J/kg。

• 110SS碳钢油管和140ksi碳钢套管在钻井液中的腐蚀及电偶腐蚀行为

  唐庚, 宋洋, 王珏皓, 郭梦龙, 李玉飞, 罗伟,

  通过挂片失重腐蚀试验，研究了110SS碳钢油管及140ksi碳钢套管在聚磺钻井液中的腐蚀行为以及模拟井下油管、套管互相接触时的电偶腐蚀行为。结果表明：在120℃、密度为2.35g/cm3的聚磺钻井液中，单独的110SS碳钢油管及140ksi碳钢套管的腐蚀速率极其轻微，分别为0.0078、0.0064 mm/a，最大点蚀深度分别为11.9、4.0μm。二者耦合腐蚀10、30 d后，腐蚀速率分别为0.0054～0.0049 mm/a、0.0033～0.0032 mm/a，均属于轻微腐蚀且腐蚀速率均随试验时间延长而减小，其次，二者的腐蚀速率差值逐渐减小；点蚀速率分别为0.1095～0.2482 mm/a、0.3906～0.0462mm/a,110SS碳钢的点蚀速率增大，140ksi碳钢点蚀速率减小。腐蚀产物中主要含有Fex-1Sx及SiO2附着物，这表明110SS碳钢油管和140ksi碳钢套管之间的电偶腐蚀效应极小，且未以均匀腐蚀而以点蚀的方式体现。

• 低合金耐磨钢的断裂行为研究

  赵威威, 牛丰勇, 左秀荣, 吴翔, 王中洋,

  在不同应变速率下进行拉伸试验，对低合金耐磨钢的拉伸性能及断裂行为进行了研究。结果表明，随着应变速率的提高，试验钢的抗拉强度和屈服强度逐渐增加，断后伸长率逐渐下降。采用扫描电镜（SEM）对断口形貌和附近组织及夹杂物进行研究。结果表明，随应变速率的增加，断口平均韧窝尺寸逐渐变大，相同统计平面内解理面面积逐渐变大。断口附近组织存在显微偏析，同一视场出现板条状和粒装两种组织，在裂纹扩展时沿板条组织扩展较平滑，沿碳化物充分析出区域扩展较曲折，在两种组织交界处发生较大的偏转。两种主要的夹杂物被发现，富N的Ti (C,N)夹杂物呈规则多边形，富C的Ti (C,N)呈长条不规则形态，沿轧向分布。两种夹杂物均会导致材料局部弱化，降低材料强度及塑性。

• 机械合金化-放电等离子烧结合成Ti2SnC导电陶瓷

  郭士茹, 季文超, 王蕾,

  Ti2SnC化合物由于兼具陶瓷和金属的综合性能而引起了广大研究者的关注。采用机械合金化-放电等离子烧结Ti粉、Sn粉和C粉制备Ti2SnC导电陶瓷材料，研究不同机械合金化时间和烧结温度对合成Ti2SnC组织及性能的影响。研究表明：原料粉体经机械合金化10 h后，发生自蔓延反应生成Ti2SnC、TiC等陶瓷相，混合粉体颗粒粒径细小，并发生了团聚现象，经烧结获得的Ti2SnC陶瓷块体的Ti2SnC（002）与TiC（111）衍射峰强度比值（ITSC/ITC）达到2.31，且具有较高的致密度和硬度；而原料粉体球磨3 h后仍以单质状态存在并未发生反应，球磨混合粉体经烧结后陶瓷块体中的Ti2SnC含量较高，Ti2SnC（002）与TiC（111）衍射峰强度比值（ITSC/ITC）达到5.45，但烧结温度超过1000℃时峰强比反而下降，陶瓷块体具有较低的摩擦系数。

• 铝合金导线短路熔痕晶粒生长规律分析

  李九霖, 李阳, 聂琦,

  采用分段定性与定量分析的方法，将铝合金导线短路熔痕沿晶粒生长的方向，依次划分为a～e区域。在晶粒形成原理的基础上，针对铝合金导线一次短路、二次短路熔痕的晶粒生长规律进行探究。结果表明：铝合金导线一次短路与二次短路熔痕的晶粒生长规律在b区差异较大，可作为区分依据。

• 国产反应堆压力容器钢显微组织及力学性能对比分析研究

  黄平, 范敏郁, 张晏玮, 钱王洁, 吕峰, 蔡可信,

  对比分析了我国两家制造厂（A厂、B厂）生产的反应堆压力容器（RPV）钢金相组织、显微硬度及宏观力学性能，并将试验结果与RCC-M2000+2002（补遗）规范要求进行比较。结果表明，A厂生产的RPV钢的显微组织为贝氏体铁素体和岛状组织，而B厂生产的RPV钢显微组织相对多出了大量的多边形铁素体，初步分析是由于淬火时的冷却速度较低所导致的，应在生产过程中予以避免、改进；同时A厂生产的RPV钢杂质元素相对偏高，应着重改进铸锭冶炼工艺。A、B两厂生产的RPV钢化学成分及宏观力学性能均符合RCC-M2000+2002（补遗）要求，满足工程上RPV使用所需的性能要求，因此证明了国内RPV的生产制造水平能够满足我国核电工业的发展需求。

• Cu-0.77Cr-0.078Zr-0.13Ag合金的微观组织及性能研究

  龚留奎, 刘晓彬, 黄实哈, 邓立勋, 陈子明, 冯宏伟, 黄伟, 张保元,

  采用扫描电镜、能谱分析、透射电镜微观检测以及力学、电学性能检测手段，研究了Cu-0.77Cr-0.078Zr-0.13Ag合金的微观组织演变及性能变化规律。结果表明，Cu-0.77Cr-0.078Zr-0.13Ag合金经热锻、时效、冷轧处理后合金的抗拉强度、导电率、伸长率分别为640 MPa、80.8% IACS、8%。铸态组织中存在尺寸较大的水滴状富Cr相和较小尺寸的颗粒状富Cr相，经热锻处理后富Cr相尺寸有所减小，以颗粒状和长条状分布，冷轧处理后晶粒沿轧制方向呈层状均匀分布，厚度300～500 nm，而富Cr相主要以颗粒状分布于晶粒内部和晶界处，其中晶界处分布较为密集，尺寸在300 nm以下。此外，Zr、Ag元素始终呈弥散分布于合金中，合金冷轧处理后基体中存在大量的位错缠结，纳米Cr相的晶体结构为fcc和bcc。

• 单壁碳纳米管/7075铝合金复合材料的组织和力学性能研究

  潘亚, 刘宁, 刘爱军, 陈名海, 徐文雷,

  采用超声分散单壁碳纳米管，通过高能球磨混合粉末，利用放电等离子烧结来制备单壁碳纳米管/7075铝基复合材料，研究不同单壁碳纳米管含量对7075铝合金组织和力学性能的影响。结果表明，随着单壁碳纳米管的增加，复合材料的晶粒尺寸先变小再变大，材料的强度和硬度先提高后降低。当单壁碳纳米管的质量分数为0.2wt%时，复合材料的晶粒尺寸达到最小、最均匀，其抗拉强度、硬度也达到最大值，分别为415.2 MPa、142.94 HV0.1，分别为基体材料的1.67、1.42倍。主要的强化机制是第二相弥散强化，第二相主要有单壁碳纳米管和Mg（Zn,Al,Cu）2。

• “铝硅-铝/金刚石-铝硅”三明治复合结构制备及热传导性能研究

  秦钱, 傅蔡安, 王佳, 董淑宏, 赵军华,

  利用压力浸渗法制备“铝硅-铝/金刚石-铝硅”三明治复合结构，测试其热传导性能。首先熔化铝合金锭，检测铝液质量以确定合适精炼工艺及浸渗时刻。对精炼后铝合金液施加80 MPa高压，使其充分浸渗入硅预制体粉料，获得铝硅复合材料，并对其进行热学性能测试。结果表明：硅粒径越大、体积分数越低，铝硅复合材料的热导率越高；而硅粒径越小、体积分数越高，该复合材料的热膨胀系数越低。基于上述结果，确定“硅-金刚石-硅”预制块结构，进而通过压力浸渗法一体制备“铝硅-铝/金刚石-铝硅”三明治复合结构。含最优硅粒径及体积分数的三明治复合结构热导率介于450～500 W/（m·K），高于铝硅复合材料及铝等纯金属的热导率。

• 累积叠轧制备石墨烯/铝复合材料的组织与性能

  江鹏, 李骆宾, 张可, 任广猛, 张屹, 宋广生,

  石墨烯增强Al基复合材料被认为是潜在的高强韧性Al基材料，应用前景广阔。采用累积叠轧（ARB）制备了石墨烯/铝（G/Al）层状复合材料，采用光学显微镜(OM)、电子万能试验机、扫描电镜（SEM）等研究ARB道次和石墨烯对复合材料的显微组织、室温力学性能、拉伸断口形貌的影响。结果表明：ARB道次的增加有利于界面的结合，且使石墨烯层厚减小，在G/Al复合材料中单位面积分布均匀性增加（层状分布）。ARB道次和石墨烯对G/Al复合材料力学性能有较大的影响。石墨烯的增强作用导致G/Al复合材料的侧面硬度和强度高于Al/Al复合材料的硬度和强度，伸长率有所降低。随着ARB道次增加，G/Al复合材料相对Al/Al复合材料的硬度和强度的提高速率增加，而伸长率的降低速率减小。石墨烯对Al基复合材料增强提塑效应随ARB道次增加而愈加明显。

• 时效温度对3vol%(TiC+TiB)/Ti-6Al-4V复合材料组织和力学性能的影响

  武莹莹, 王文焱, 谢敬佩, 周孟, 冯悦,

  采用粉末冶金法制备3vol%(TiC+TiB)/Ti-6Al-4V复合材料，研究不同时效温度对复合材料组织及力学性能的影响。结果表明：在400～500℃进行时效时，随着时效温度的升高，细小的β相析出物增多，呈弥散分布；当时效温度增加到550℃时，β相尺寸变大，导致材料的力学性能下降。拉伸断口处存在解理台阶和大量的河流花样，同时发现TiB增强体断裂留下的孔洞，材料表现为脆性断裂。当时效工艺为500℃×4 h（空冷）时，复合材料的综合性能最好，此时抗拉强度为758.6 MPa、伸长率为2.1%。

• 铬酸盐浓度对AZ91D镁合金转化膜成膜及耐蚀性的影响

  孙志亮, 芦刚, 严青松, 晏玉平, 谢健辉, 朱伟明, 陈义斯,

  为改善AZ91D镁合金铸件耐蚀性低等问题，采用含不同浓度的Cr2O72-溶液在镁合金表面制备铬酸盐转化膜。通过扫描电镜观察样品表面转化膜微观结构，结合X射线衍射和能量色散谱仪分析其物相组成和元素分布，揭示了铬酸盐浓度对成膜行为的影响机制。基于电化学阻抗谱系统研究了AZ91D镁合金耐蚀性变化规律。结果表明，镁合金铬酸盐转化膜的形成基于氧化还原反应，其过程伴随α-Mg溶解，晶粒内部刻蚀，晶界呈岛状显露以及转化膜涂装。随Cr2O72-浓度的升高，含铬化合物MgCrO4、Cr（OH）3不断填充刻蚀缝隙，因此表面微裂纹数量减少，膜层光洁度逐渐提升。当浓度为50 g/L时，膜层厚度达最大值2.87μm，自腐蚀电位正向偏移至-1.299 V，拟合阻抗值相较未处理试样大幅提升。经铬酸盐处理的AZ91D镁合金的腐蚀电流密度下降，耐蚀性显著提升。

• 机械锤击对TB11钛合金表面性能影响的研究

  蒋拓, 涂福泉,

  为改善β型钛合金TB11(Ti15Mo)在医疗方面出现的接触磨损和疲劳断裂等问题,需要对合金的表面性能进行强化处理。现采用控制变量法对TB11合金表面进行机械锤击，在合金表面制备了不同晶粒尺寸的纳米结构;研究了表面晶粒尺寸与硬度和耐磨性之间的关系。结果表明：经锤击30 min后，TB11钛合金表面晶粒大小基本趋于稳定，大小为32.21 nm，硬度由原来的288 HB提升到了399 HB，提升了约42.5%，且晶粒尺寸越小、硬度越高。结合磨损形貌和销盘磨损有限元仿真结果，采用Archard磨损模型进行计算，晶粒尺寸减少到30.84 nm后，磨损深度比原始晶粒降低了约30%。TB11合金表面晶粒尺寸越小，耐磨性越强，纳米层越不易磨损，表明机械锤击可有效提高TB11钛合金的表面性能。

• 基于RSM-SA算法的激光熔覆参数多目标优化

  李家豪, 王燕燕, 舒林森, 陈彦龙, 何炜,

  为获得激光熔覆Inconel718粉末在Q690上的最佳熔覆工艺参数，设计响应面法中的BBD (Box-Benhnken Design)实验组合。构建输入变量（激光功率、扫描速度、送粉速率）与响应值（稀释率、热影响区深度、显微硬度）之间的非线性拟合关系，运用模拟退火算法进行寻优。对找到的最优工艺参数进行实验验证，并与同组试件进行响应值比较。结果表明：确定最佳工艺参数为激光功率1800 W、扫描速度17 mm/s、送粉速率2.6 r/min。最佳工艺参数下的试件热影响区深度减小了9.3%，稀释率降低了17.8%，显微硬度增大了7.2%。经实验验证，确定了一种寻找最优工艺参数的方法，对实际生产具有指导意义。

• 表面机械研磨对1Cr17Ni7不锈钢组织和力学性能的影响

  李朱锋, 顾海, 吴国庆,

  采用OM、硬度测试、拉伸性能测试等研究了不同时间的表面机械研磨对1Cr17Ni7不锈钢显微组织和力学性能的影响。结果表明：未经过表面机械研磨的1Cr17Ni7钢的组织主要为奥氏体和马氏体，组织较为均匀。随着表面机械研磨时间的增加，试验钢组织中马氏体含量逐渐增加，表面机械研磨时间10 min的1Cr17Ni7钢晶粒中有较为明显的马氏体滑移带出现。随着表面研磨时间的增加，1Cr17Ni7钢硬度、抗拉强度逐渐升高，伸长率逐渐降低。表面机械研磨10 min时1Cr17Ni7钢硬度提升已经接近饱和，其表面和心部的硬度分别比未进行表面机械研磨试样的硬度提高了92.7%和36.6%。

• 激光加工表面织构对配流盘重载摩擦副摩擦磨损特性的影响

  王文安, 刘志奇, 谢志鸣,

  柱塞泵配流盘-缸体摩擦副在柱塞泵的运行之中导致的运行磨损及磨损产生的异物二次磨损是影响配流盘-缸体使用寿命的重要因素。采用激光加工技术在配流盘常用基础材料59黄铜表面加工微织构。在中科凯华CFT-1摩擦磨损机上，选用常见缸体基础材料45钢以面-面接触形式分别对有织构和无织构的配流盘-缸体摩擦副试样在干磨擦与混合摩擦（润滑）条件下的摩擦磨损性能进行了试验。分析了不同织构参数在不同摩擦条件下对试样摩擦磨损的影响。结果表明：织构必须在混合摩擦条件下才能产生减摩效应；与未加工织构的铜合金试样表面相比，合理的织构参数可使织构在液压工况条件下稳定留存，并发挥其减摩作用，使磨损量显著降低。

• 激光冲击强化4330钢疲劳性能研究

  田增, 何卫锋, 王亚洲, 舒送, 李小银,

  经激光冲击强化处理后的4330钢试样表面，采用四点弯曲疲劳实验方法对其疲劳性能进行考核。采用显微硬度仪、扫描电子显微镜、X射线残余应力仪和电解抛光仪等对4330钢疲劳性能提升机理进行研究。结果表明，未强化试样，平均循环32.84万次发生疲劳断裂；而经激光冲击强化处理后，循环100万次仍然完好，疲劳寿命至少是未强化试样的3.05倍，残余压应力深度可达1.5 mm以上，显微硬度提升了18.9%。激光冲击强化处理可将4330钢试样裂纹源的萌生推进至表面以下一定深度。

• 钢圈锁圈槽喷丸工艺参数-表面应力场的函数模型研究

  梁潇帝, 石光林, 王光正, 商搏世, 周雪兆,

  为得到钢圈锁圈槽最佳的喷丸工艺参数，并获取表面残余应力与喷丸工艺参数间的对应关系，通过Box-Behnken Design (BBD)设计了17组3因素3水平的喷丸实验方案;运用ABAQUS软件中DEM-FEM耦合模型实现大量弹丸的喷丸仿真，依据实验方案获取表面最大残余应力。通过Design-Expert软件数值拟合，得到喷丸参数与最大残余应力间的函数模型，采用响应面分析法研究喷丸速度、丸粒大小、粒子总数3因素间的交互作用对钢圈锁圈槽表面最大残余应力的影响。对所建立的应力函数模型进行验证，得到目标值与实验值间的误差最大不超过3.3%，验证了函数模型的正确性。建立的函数模型可为钢圈锁圈槽喷丸参数提供多样性参考。

• 冷形变对AISI316L奥氏体不锈钢低温渗氮行为影响的研究

  曹驰, 路永宽, 陈志林, 李亚敏, 牟鑫斌, 罗丽萍,

  将AISI316L奥氏体不锈钢分别进行拉伸率为10%、30%、50%的室温形变后进行380℃的离子渗氮处理，并通过与仅渗氮试样进行显微组织、耐蚀性等的对比分析，讨论不同形变量对奥氏体不锈钢低温离子渗氮行为的影响。结果表明：形变能促进低温渗氮过程中氮原子在基体中的扩散速率，能够大幅度增加渗层厚度及硬度，但会使渗层耐蚀性有所下降；随着形变量增加，渗层厚度先增后减，30%拉伸率为最佳形变量；在形变量达到50%时，氮化物与柯氏气团的出现，减弱了室温形变对渗氮进程的促进作用。

• 不同高温时效时间下TP347H/12Cr1MoV异种钢接头的组织和力学性能

  韩哲文, 王智春, 康举, 信瑞山, 王启冰, 沈宇辰, 冯含, 曾燕屏,

  以镍基焊丝为填充金属，采用TIG焊对TP347H/12Cr1MoV异种钢进行焊接，在650℃下对异种钢接头进行不同时间时效处理。在测试了时效后接头高温拉伸性能的基础上，分析了接头12Cr1MoV钢侧粗晶区和熔合区的微观组织及析出相特点，测定了熔合线附近的碳浓度分布。结果表明：时效不同时间的异种钢接头高温拉伸均断在12Cr1MoV侧。随时效时间的增加，接头的抗拉强度和屈服强度逐渐降低；时效前12Cr1MoV钢母材由等轴铁素体晶粒和少量珠光体组成，随时效时间的增加，珠光体中的碳化物逐渐球化，并向铁素体晶界迁移，在晶界链接成串或呈条带状分布；不同时效时间接头12Cr1MoV钢侧粗晶区的金相组织差别不大，为铁素体+回火组织；时效前12Cr1MoV钢侧熔合线已聚集了大量呈条带状分布的析出相，随时效时间的增加，析出相尺寸增大、条带变宽。

• 退火温度对00Cr26Mo1Ti不锈钢组织和力学性能的影响

  张松泓, 刘美洲,

  对冷轧态00Cr26Mo1Ti铁素体不锈钢进行了不同温度的退火试验，采用显微组织观察、拉伸试验研究了退火温度对00Cr26Mo1Ti不锈钢组织与力学性能的影响。结果表明：冷轧态00Cr26Mo1Ti钢晶粒沿着轧制方向呈条带状。随着退火温度的升高，00Cr26Mo1Ti钢的再结晶程度逐渐提高，晶粒尺寸逐渐增大。在1040℃退火的00Cr26Mo1Ti钢中晶粒基本呈等轴状，完成再结晶。冷轧态00Cr26Mo1Ti钢经不同温度退火后强度有所降低，塑性有明显提高；经1040℃退火的00Cr26Mo1Ti钢的塑性最好，伸长率达到22.6%，其抗拉强度和屈服强度分别为598和460 MPa。

• 冷却速率对FGH96粉末高温合金微观组织的影响

  刘湘斌, 段波, 于苏洋, 王晓峰, 罗学军, 王旭青,

  使用程控气冷热处理设备对FGH96粉末镍基高温合金进行了冷却速率不同的固溶热处理，使用扫描电子显微镜研究了热处理对合金微观组织的影响。结果表明，高温热处理会对样品表面产生损伤，包括表面氧化层和γ'强化相贫化区域。固溶热处理保温阶段后的冷却速率对于FGH96合金中γ'强化相的形貌和尺寸有显著的影响。冷却速率越快，γ'强化相的尺寸越小，两者之间成幂函数关系。

• 热处理对Al-Mg-Si-Cu铝合金组织和性能的影响

  谭勇, 王乙舒, 周炜, 郭福,

  采用扫描电子显微镜、光学显微镜、拉伸试验机和电导率仪研究了热处理对Al-Mg-Si-Cu铝合金组织和性能影响。结果表明：随着固溶温度和时效温度的升高及保温时间的延长，合金的强度、硬度和导电率呈先增加后减小的变化趋势。在530℃固溶30 min，合金完成了再结晶，获得细小的等轴晶，并经175℃时效10 h，合金获得较高的力学性能，其抗拉强度为390 MPa，硬度为120 HV，导电率为41.5% IACS，断裂方式韧性断裂。合金的较优固溶工艺是530℃/30 min，较优化的人工时效工艺是175℃/12 h，可同时满足电子产品中板对铝合金力学性能和导电性能的要求。

• 高压时效处理对耐磨高锰钢组织与力学性能的影响

  杨小禹, 李笑笑, 徐长静,

  在1～5 GPa压力下，对耐磨高锰钢进行550℃保温15 min的高压时效处理，采用OM、SEM、硬度测试和压缩试验等方法，探讨了高压时效对耐磨高锰钢的组织及力学性能的影响。结果表明，高压时效处理后高锰钢的组织为奥氏体、ε-马氏体和宽度为60～100 nm分布均匀的线状碳化物，避免粗大和网状碳化物的形成，有效提高了高锰钢的力学性能。经3 GPa压力550℃保温15 min高压时效后，高锰钢的硬度和抗压强度分别为51 HRC和3137 MPa，较常压时效后的分别提高27.5%和31.48%。

• 45钢圆柱体浸没式淬火冷却过程的数值模拟和实验研究

  王成豪, 苏新军, 晁颖,

  使用商业软件AVL-FIRE对45钢圆柱体浸没式淬火过程进行了数值模拟和实验研究。实验过程中淬火工件为钢圆柱体，以水作为淬火介质。基于淬火工质和工件表面热流密度相等的原则，通过ACCI的方法耦合求解工件的温度场。采用多项式拟合的方法将工件的热物性参数设置为与温度变化相关的参数，并将模拟结果与热物性为常数的数值模拟结果进行对比。结果表明，引入随温度变化的工件热物性的数值模拟计算的结果与实验数据吻合良好，更接近实际实验所测数据，模拟得到的温度场可以用于热应力分析，指导实际生产。

• 与时间相关的Zr-4板材退火残余应力模型的研究

  吴裕, 张宏智, 杨攀, 王录全,

  为了指导退火消除Zr-4板材的残余应力，以冷轧后的Zr-4板材为原材料，通过退火试验制备出不同残余应力的Zr-4板材，用X射线仪测得板材退火前后的残余应力。结合传统幂指数模型，创新性建立与时间相关的Zr-4板材退火过程残余应力衰减模型；通过该模型代入ABAQUS有限元软件进行计算，获得Zr-4板材各部位的残余应力衰减规律曲线。结果表明，模拟计算各点的残余应力值与试验测试残余应力值相差20%以内。

• 薄壁小尺寸零件用T9A钢的真空淬火工艺研究

  马原, 牟宏斌, 刘洲超, 马迪, 韩冰,

  双室真空油淬炉淬火时，由于零件在长时间转移过程而导致淬火硬度不达标，对薄壁小尺寸零件的淬火影响尤其大。为解决该问题，针对T9A钢带专门制作了一套淬火工装。结果表明，采用淬火工装使T9A钢带在真空炉淬火转移过程中减少了温度损失，当浸入淬火油中可使钢带快速冷却。T9A钢带采用该工装进行淬火，与不采用工装在真空炉中直接淬火相比，T9A钢带的淬火平均硬度均得到提高，而且T9A钢带的淬火硬度均达到≥850 HV的要求。

• 套管头用30CrMo钢热处理工艺研究及改进

  王强, 李旭忠, 安勤龙, 王平怀, 张媛媛,

  井口装置套管头产品经调质后力学性能总是达不到工艺要求，以φ125 mm等效试棒为研究对象，进行热处理试验分析。结果表明，通过改进淬火方式、提高合金元素含量及根据材料碳含量控制回火温度，可提升产品的力学性能，使产品合格率大幅提高。

• 深浅冷处理对2A12铝合金厚板表面残余应力的影响

  黄尧, 闫献国, 牛雪梅, 陈峙, 原瑞泽, 张海东, 姚永超, 樊佳琪,

  为了分析深浅冷处理对2A12铝合金厚板表面残余应力的影响，采用无损检测法测试了2A12铝合金厚板表面的残余应力，并对比深冷处理和浅冷处理两种工艺对2A12铝合金厚板表面残余应力的改善效果，采用透射电镜分析了冷处理降低表面残余应力的微观影响机理。结果表明：经浅冷处理（-80℃×12 h）铝合金试样表面残余应力比未经冷处理铝合金试样降低了51.6%，经深冷处理（-196℃×12 h）铝合金试样表面残余应力比未经冷处理试样降低了20.3%。探索出在相同的深冷时间内，浅冷处理（-80℃×12 h）比深冷处理（-196℃×12 h）降低2A12铝合金表面残余应力效果更显著。

• 汽车用6063铝合金均匀化处理工艺研究

  李炎粉, 杨铁皂,

  采用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDS）等研究了不同温度、不同保温时间的均匀化处理对铸态6063铝合金显微组织的影响。结果表明：铸态6063铝合金晶粒大小不均，枝晶间存在大量非平衡相，非平衡相主要为颗粒状的Mg2Si相和长杆状的Al FeSi杂质相。随着均匀化温度的升高，保温时间的增加，6063铝合金晶界上的非平衡相逐渐溶解，偏析逐渐消除。550℃×8 h均匀化处理的铸态6063铝合金偏析基本消除，晶粒均匀，该工艺为6063铝合金理想的均匀化处理工艺。

• 42CrMo钢板淬火工艺优化研究

  黄朋, 朱海东, 尹超, 杨浩, 曲锦波,

  采用金相分析和力学性能检测，对42CrMo钢板淬火开裂机理进行了分析，并进行了淬火工艺优化。结果表明，淬火开裂是由于淬火过程中冷却速度过快，钢板产生较高的内应力，导致脆性马氏体组织开裂。对淬火机冷速、返红温度、水比等参数进行优化，解决了42CrMo钢板淬火开裂问题，同时也获得了良好的板型和力学性能。

• AUS-10马氏体不锈钢厨刀腐蚀失效研究

  陶申, 张覃轶, 郝强, 孙伟, 林耀军,

  采用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、电子探针（EPMA）、能谱仪（EDS）、显微硬度计对AUS-10不锈钢的显微组织和耐蚀性进行分析。研究了AUS-10马氏体不锈钢厨刀腐蚀失效的原因。结果表明：尽管从显微组织和硬度结果看，AUS-10的热处理工艺正常，但原始组织中含有大量粗大碳化物，造成局部贫铬，是产生点蚀的主要原因。由于AUS-10在成分设计上含Cr量偏低，建议用于对腐蚀要求不高的领域。