热加工工艺杂志

热加工工艺杂志2022年第24期

• 激光熔覆陶瓷增强Fe基涂层的研究进展

  孔令辉, 张雷, 李贵勋, 刘书潭,

  针对Fe基陶瓷涂层的研究和发展现状，介绍了常用的陶瓷相类型和性能，评述了两种最常用激光熔覆陶瓷增强铁基复合涂层的制备方法，即机械外加法和原位合成法的研究现状。分析了两种制备方法的基本特征，并对提高陶瓷增强Fe基复合涂层性能的方式进行了综述；指出了目前研究存在的问题，对未来的发展方向进行了展望。

• 脉冲磁场对铁基非晶合金结构及晶化动力学的影响

  魏思海, 傅明喜, 邹吉炜,

  利用XRD和DSC方法研究磁脉冲处理对Fe64Ni1Al4.5Cu0.5Ga2P9.65B9.6Si3C5.75非晶结构和晶化动力学的影响。XRD结果表明：与淬态试样相比，脉冲磁场处理后试样的峰形更加起伏，内部开始有原子团簇的形成，但其结构仍保持非晶态。DSC结果反映，脉冲磁场处理后试样的Tx和Tp较淬态试样有不同程度的降低，并伴随着脉冲次数的增加均呈降低趋势。利用Ozawa方程计算出各组试样的晶化激活能，结果显示脉冲磁场处理有利于提高非晶稳定性。通过JMA模型计算出各组试样晶化过程中的mx和mp，数据分析显示随着脉冲次数的增加两者均呈增大趋势，表明脉冲磁场处理能够提高晶化反应速率。

• Ti+Nb处理超低碳BH钢奥氏体变形和铁素体变形动态再结晶规律研究

  陈继平, 胡学文, 刘雅政, 康永林,

  在Gleeble-1500热模拟机上利用单道次压缩实验研究了Ti+Nb处理超低碳BH钢奥氏体变形和铁素体变形的流变行为和动态再结晶规律。结果表明，900℃变形时超低碳BH钢处于（γ+α）两相区，γ→α相变使得较软铁素体相越来越多，软化了变形金属，金属流动应力随之降低。700℃变形时，除了应变速率为0.1 s-1时未发生动态再结晶，只发生了动态回复外，应变速率为1、10、40 s-1时均发生了动态再结晶。变形温度从750℃升高到850℃，应变速率为0.1s-1和1 s-1时基本上均未发生动态再结晶，只发生了动态回复，应变速率为10 s-1和40 s-1时均发生了动态再结晶的现象。Ti+Nb处理超低碳BH钢奥氏体变形时形变激活能为Qdef=131984 J·mol-1，奥氏体变形动态再结晶模型为\mathrmZ=\dot\varepsilon \exp (131984 /(\mathrmRT))，铁素体变形时形变激活能为Qdef=268995 J·mol-1，铁素体变形动态再结晶模型为\mathrmZ=\dot\varepsilon \exp (268995 /(\mathrmRT))。

• C含量对K465镍基高温合金组织及高温持久性能的影响

  王树森, 桑志茹, 程陆凡, 曹夕, 柴宏宇, 高明远,

  通过对不同C含量的K465合金进行显微组织观察、DSC分析和力学性能测试，研究了C含量对K465镍基高温合金组织演变及高温持久性能的影响。结果表明，合金凝固期间碳化物的析出温度和数量受C含量影响较大，且随C含量增加而提高，共晶转变温度及数量随着C含量增加而降低。合金中碳化物的数量随着C含量的提高逐渐下降，而合金中共晶组织和γ'相的数量随着C含量的增加逐渐减少。合金经过固溶热处理后MC碳化物退化分解成M6C碳化物。合金在975℃/225 MPa持久变形期间的断裂机制为裂纹在共晶和晶界处萌生并沿晶界扩展。随着C含量的增加，组织中共晶数量减小，晶界强化相M6C数量增加，合金的持久性能得到一定改善；但随着C含量增加到0.2wt%，合金中γ'相减少，导致合金的持久性能明显下降。

• 高应力条件下P550无磁钢的疲劳行为及其断裂机理

  李欣, 席文奎, 刘克强, 魏文澜, 杨敏,

  石油随钻测量仪器无磁材料在服役过程中的疲劳损伤使其失效风险显著增加，其疲劳寿命与服役安全评估是钻井作业参数选取的重要参考依据。研究选用随钻测量仪器常用无磁奥氏体不锈钢P550进行力学性能试验，依据钻井作业的高应力载荷特性，分别进行由临近屈服强度高周疲劳试验，针对其疲劳寿命分散性的特征，提出在高应力条件下评估P550钢疲劳寿命的方法。结果表明：P550钢的疲劳寿命与Basquin模型较好匹配，随着应力幅的降低，疲劳寿命的分散性明显增大，且在较低应力条件下的试验寿命低于预测寿命，并导致疲劳断裂机制随应力幅的降低而改变。应力幅接近屈服强度时的裂纹扩展机制以周期性解理为主，较低应力幅下为韧性断裂。

• 硬脂酸添加量对多孔Ti-5Cu合金微观结构及性能的影响

  麦萍,

  以球形硬脂酸为占位剂制备多孔Ti-5Cu合金，研究了不同硬脂酸添加量（10%～50%）对制备出的多孔Ti-5Cu合金微观结构及力学性能的影响。结果表明：以球形硬脂酸为占位剂制备出的多孔Ti-5Cu合金具有与人体骨骼相似的各向异性孔结构。当提高硬脂酸添加量时，制备出的多孔Ti-5Cu合金的孔隙率和孔隙连通性逐渐增加，其弹性模量和抗压强度逐渐减小，但其添加量对多孔Ti-5Cu合金的物相无影响。本研究制备多孔Ti-5Cu合金的孔隙特征和力学性能满足骨科植入材料的基本要求。

• GH4080A合金双道次等温压缩致热处理晶粒异常长大研究

  李凯, 林莺莺, 陈由红, 王轶博, 赵张龙,

  在温度1000～1060℃、应变速率0.1～10 s-1下，对GH4080A合金进行了总变形量一致的单、双道次热模拟压缩试验。分析了合金不同道次流变行为，揭示了双道次变形导致热处理晶粒异常长大机制。结果表明：在单、双道次热压缩变形中，随变形温度升高和应变速率减小，GH4080A合金流变应力减小。但由于双道次变形停留发生了亚动态再结晶，第二道次流变应力总是略低于第一道次。通过应力变化计算了合金不同变形参数下的亚动态再结晶率，发现升高变形温度、提高应变速率都会增大亚动态再结晶软化率；而亚动态再结晶软化率越高，热处理后出现晶粒异常长大的概率越大。这主要与双道次间歇期组织内γ'强化相减少、不能有效钉扎晶界迁移有关。

• 强塑性变形下Al-Zn-Mg-Cu合金的位错密度计算

  雷志新, 曹艳艳, 严伟林,

  位错密度的变化对材料力学性能和强化相析出特性有重要影响。通过分析经强塑性变形处理后的Al-ZnMg-Cu合金的X射线衍射结果，结合对应的理论模型，对其位错密度进行了理论及试验研究，并计算出其位错密度为3.87×1014/m2。同时，也验证了位错密度变化对XRD半峰宽的影响主要由晶粒细化及晶格微应变造成。

• 建筑用Al-6.0Mg-xSi合金的铸态组织与力学性能

  赵妍, 李想, 徐晨起,

  采用OM、SEM、硬度测试和拉伸试验等研究了Si含量对铸造Al-6.0Mg-xSi合金组织与力学性能的影响。结果表明：不含Si的铸造Al-6.0Mg合金组织由α-Al基体和不规则的块状Al3Mg2相组成。随着Si含量的增加，铸造Al-6.0Mg-xSi合金中骨骼状的Mg2Si相的数量不断增加，并在晶界处不断聚集长大，块状的Al3Mg2相的数量不断减少。随着Si含量的增加，铸造Al-6.0Mg-xSi合金的强度先升高后下降，硬度逐渐提高，伸长率不断下降。Si含量为1.6%时，合金的强度达到最大值，其抗拉强度和屈服强度分别达到264.8、226.3 MPa。

• 不同标印工艺对2A70铝合金的低周疲劳性能的影响

  钱昆, 高爽, 杨林青, 周松, 胡馨月,

  材料的表面缺陷是影响疲劳寿命的重要因素，研究了激光标印和振动标印后2A70铝合金低周循环载荷下的低周疲劳行为。研究了标印对疲劳寿命的影响规律以及断裂机理。结果表明：经过振动标印后的2A70合金比母材的低周疲劳寿命下降69%，而激光标印后下降了99%；激光标印后的痕迹更为尖锐，导致的应力集中较大，从而使得低周疲劳性能下降、寿命降低。

• 双液双金属复合锤头的界面组织及磨损性能研究

  缪燕平, 蔡冬根, 章庆,

  采用消失模液-液复合铸造工艺制造高铬合金+中碳钢双液双金属复合锤头，对复合锤头的冶金结合界面及其铸态组织进行研究。结果表明，双金属的融合过渡界面呈不规整的线条状、组织致密，形成了稳定的冶金结合区。磨损试验表明，在摩擦时间为0.5 h、摩擦速度为8 mm·s-1、载荷为30及90 N条件下，复合锤头表面的磨损机理主要为磨粒磨损和氧化磨损等轻微磨损。

• 掺杂元素对Fe/Al2O3界面影响的第一性原理研究

  李晨薇, 张伟华, 候鸣浩, 高权,

  采用第一性原理计算和实验研究了掺杂元素Ti、Mo和Cr对Fe/Al2O3界面的影响。结果表明：掺杂Ti和Mo元素在Fe/Al2O3界面上呈现出更明显的掺杂偏析效应，可以提高界面的结合强度，其中Ti元素掺杂后的Fe/Al2O3界面原子间电子轨道杂化行为更强，进而增强结合强度大于Mo和Cr元素。计算结果与实验结果相互验证，添加Ti元素能有效改善Fe/Al2O3复合材料表面层的润湿性，使界面的结合强度提升。

• 微氧化和预沉积处理对民用飞机碳刹车盘寿命的影响

  任金伟, 王士博, 王岩, 薛亮,

  采用微氧化与丙烯气预沉积相结合的方法对碳纤维预制体进行预处理，以改善碳/碳复合材料民用飞机刹车盘的磨损性能，提高使用寿命。惯性台试验结果表明，相对于未经预处理的刹车盘组件，经预处理的刹车盘全寿命阶段平均磨损率降低了30.47%，具有良好的提高刹车盘寿命的作用，平均减速率与未经处理时相当，不损害刹车性能。预制体微氧化起到了对碳纤维表面磨蚀和“粗化”的作用，同时丙烯气预沉积处理能够使最初沉积的碳基体和碳纤维获得良好界面结合，从而改善碳盘的磨损性能。

• B4C含量对Fe基合金重熔涂层组织与性能的影响

  苏海龙, 余焕, 骆宗安, 王宇豪,

  为了提高铁基合金重熔涂层的硬度和耐磨性，在铁基合金成分中加入不同含量的B4C粉末，利用电子束重熔技术在45钢表面制备不同B4C含量的Fe基/B4C复合涂层，并进行微观组织、物相成分、宏观硬度及三体磨粒磨损实验的研究。结果表明，不同B4C含量的重熔涂层与钢基体均形成了牢固的冶金结合，涂层主要由α-Fe、γ-Fe、M23（C,B）6、M2B、Fe3C、（Fe,Ni）和（Fe,Si）组成。涂层组织随B4C含量的增多而明显细化，涂层整体宏观硬度也随之提高，由0wt%B4C时的64.29 HRC提高到3wt%B4C时的70.45 HRC。经三体磨粒磨损实验后，重熔涂层的磨损量相比重熔前的磨损量，随着B4C含量的增加呈现先增加后降低的趋势，当B4C含量为3wt%时，磨损量最小，表现出最佳的耐磨性。

• TIG电弧堆焊条件下Ni基熔覆层的微观组织及性能研究

  张广成, 高俊, 朱子越, 李继红,

  为了优化Q345低碳钢的表面使用性能，减少基材对Ni基熔覆层的稀释作用，设计了3组不同Fe含量的镍基金属粉芯焊丝，采用TIG沉积方法制备了3种过渡层+Inconel 625熔覆层，利用OM、SEM、EDS和显微硬度测试等方法，研究了熔覆层的微观组织、元素分布、物相组成、界面元素扩散和表面硬度等，为梯度Ni基熔覆层的推广应用提供一定的理论支撑。结果表明，在凝固温度的影响下，熔覆层由界面至顶部形成了不同的晶粒形貌。熔覆层主要由FCC结构的γ-Ni基体、Laves相和MC相组成，其中，由于微观偏析的存在，固溶体内元素分布不均匀，Ni、Cr、Fe元素主要富集在晶内，Mo、Nb在晶间聚集；随着Fe元素含量的增加，过渡熔覆层中元素偏析程度有所减缓，不规则形状的Laves相含量减少；得益于合金元素的固溶强化和第二相粒子强化作用，Inconel 625熔覆层平均硬度达到200 HV0.2以上，过渡层上部由于重复热输入影响，硬度值略低；熔覆层显微硬度均高于Q345基材。

• W18Cr4V表面制备CrAlYN膜层的高温性能及耐磨性能研究

  刘展硕, 张罡, 柳泉, 杜晓明,

  Y的沿晶界阻氧和细晶等作用使CrAlYN膜层在刀具、模具及高温部件等工程领域具有广泛应用。利用磁控溅射技术在高速钢(W18Cr4V)基材上制备CrAlYN膜层，并进行700、800、900、1000℃高温氧化实验。采用XRD、SEM/EDS、纳米力学系统（G200）等对膜层形貌、物相结构、化学成分、纳米硬度、弹性模量和比磨损率等随温度演变的规律进行研究。结果表明，沉积态膜层与高速钢基材相比，具有显著提高的纳米硬度、模量和明显降低的比磨损率。从700～1000℃时，膜层的硬度和模量分别从21.5、298.3 GPa降低到6.47、172.0 GPa；比磨损率总体呈上升趋势，其中800℃的比磨损率比700℃时的高11.1倍，1000℃的比磨损率比900℃时的高1.25倍，比磨损率的提高是膜层表面氧化物增长及热稳定性能降低综合作用的结果。

• 超音速火焰喷涂WC基金属陶瓷涂层的长期腐蚀行为

  鲁宏, 戴魏魏, 蒋立鹤, 王凯琳, 洪晟,

  采用超音速火焰喷涂技术在Q235钢基体上制备了WC-Ni和WC-Cr3C2-Ni两种涂层。利用X射线衍射仪、金相显微镜等分析了涂层的相组成和组织结构；通过电化学工作站、全浸泡试验等研究涂层在3.5 wt%NaCl溶液中的耐腐蚀性。结果表明：两种涂层结构均匀致密，WC-Ni和WC-Cr3C2-Ni涂层的孔隙率分别为1.71%和1.15%。在3.5wt%NaCl溶液中，两种涂层均产生钝化现象，涂层表面的钝化膜提高了其耐腐蚀能力。在3.5wt%NaCl溶液中的长期浸泡腐蚀过程中，WC-Cr3C2-Ni涂层的失重少于WC-Ni涂层，其耐腐蚀性能更好。浸泡28 d后，WC-Ni涂层表面结构较疏松，孔洞较小但比较密集；WC-Cr3C2-Ni涂层表面较平整，孔洞较大但分布稀疏。疏松的结构、较高的孔隙率会导致侵蚀性离子渗入到涂层的孔隙和晶界中，从而降低涂层的耐腐蚀性。

• 高分布密度熔滴对ta-C薄膜力学性能的影响

  廖嘉诚, 彭继华,

  为研究高分布密度熔滴对ta-C薄膜力学性能和基体温度对熔滴分布密度的影响，分别用直接阴极电弧（DCVA）和磁过滤阴极电弧（FCVA）方法在不同基体温度下制备具有不同熔滴分布密度的ta-C薄膜。用扫描电子显微镜、3D光学轮廓仪、拉曼光谱仪、X射线光电子能谱、纳米压痕仪和球盘式摩擦磨损仪分别表征ta-C薄膜表面形貌、粗糙度、组织结构、纳米硬度和摩擦磨损性能。不加热基体时DCVA和FCVA制备的薄膜sp3C含量相近。结果表明：高分布密度熔滴降低薄膜摩擦系数、磨损率和硬度。基体温度升高对DCVA制备薄膜的熔滴分布密度无明显影响，但可使其摩擦系数降低，且磨损率仍低于FCVA制备薄膜的磨损率。

• 空位缺陷影响Ti3Al涂层阻尼特性的仿真研究

  王贺权, 叶慧雯,

  阻尼涂层减振是解决航空发动机叶片断裂问题的有效方法之一。因此，准确模拟无机纳米涂层缺陷区域微观结构，揭示缺陷区域对涂层阻尼特性的影响，对航空发动机运转可靠性具有重大意义。利用分子动力学方法计算得出Ti3Al涂层沿x方向拉伸时模型的应力和应变值，从而得到Ti3Al涂层的应力-应变曲线。通过应力-应变曲线计算出不同缺陷率Ti3Al涂层的韧性模量，对比韧性模量的大小，结果表明：缺陷率为0.3%的Ti3Al涂层阻尼性能最好。对缺陷率为0.3%的Ti3Al涂层微观结构进行模拟和分析，发现在拉伸过程中模型缺陷由空位演变为位错缺陷。

• 金属陶瓷涂层复合金属介质Cr的性能研究

  张而耕, 王海洋, 陈强, 周琼, 黄彪, 梁丹丹, 张帆, 孙思叡, 孙国庆,

  为使金属陶瓷硬质涂层具备高硬度的同时兼具“软”涂层的良好自润滑性能，以三元金属陶瓷涂层TiAlN为对象，研究不同含量金属介质Cr掺杂对涂层微观结构及力学性能的影响，并制备金属陶瓷复合金属相结构的涂层。采用阴极电弧加辉光放电技术，通过控制Cr靶电流在SUS304不锈钢及单Si晶片上制备TiAlN复合不同比例含量Me-Cr的涂层，借助SEM观察涂层的微观组织形貌，采用EDS表征涂层元素成分，采用XRD分析涂层物相构成。采用二维轮廓仪及三维形貌仪表征涂层的表面粗糙度及表面形貌。采用维氏硬度计测试涂层与基体的复合硬度，采用纳米划痕仪表征涂层的摩擦系数。结果表明，Me-Cr掺杂对于涂层的微观结构和力学性能均有显著影响。Me-Cr的掺杂会使得涂层表面的针孔与液滴增多，粗糙度显著降低，最低可达31.2 nm；物相方面，涂层中产生以Cr-Ti为主的合金相；硬度有一定程度的提高，最高可达1035.2 HV；摩擦系数介于0.2～0.3。

• 电刷镀-电接触强化复合工艺制备厚镀层研究

  丁浩, 张慧, 孙锡科, 朱世根, 包英超,

  利用电刷镀-电接触强化复合工艺，在球墨铸铁表面制备了1.6 mm镍镀层。利用超景深显微镜、显微硬度测试仪分析镀层强化前后的组织与性能，并按照QB/T3821-1999对镀层进行锉刀试验。结果表明，随着镀层厚度的增加，裂纹、孔洞等缺陷增多。镀层的整体组织特征可大致分3个区域，靠近基体的“裂纹区”、中部的“孔隙区”、表层的“疏松区”。在电刷镀的晶粒沉积过程中，缺陷的形成与晶粒团之间的碰撞与合并有关。电接触强化后，镀层组织致密，缺陷被压合，区域特征基本消失，仅镀层边缘处仍存在少量缺陷，硬度由473.50 HV提升到540.32 HV。这主要由于电接触强化热压耦合的作用，缺陷和界面处接触电阻最大，受热集中，且界面缝隙处与镀层缺陷处的流动阻力最小，缺陷易得到填充。锉刀试验后，发现强化前镀层剥落，而强化后镀层未剥落，表明电接触强化提高了镀层与基体的结合力。进一步分析界面处，发现镀层与基体之间出现局部互熔、搭桥及镶嵌的现象。

• 冷压成形模具钢42CrMo脉冲电压刻蚀加工表面纹理分析

  陈东良, 刘志奇, 周家农,

  以42CrMo钢为例，研究不同电参数电化学刻蚀对合金钢表面纹理的影响。分别采用电压值不同的直流电压、不同频率和占空比的14 V非负脉冲和14 V正反脉冲对42CrMo合金钢进行电化学刻蚀加工。使用表面轮廓仪对加工后的表面进行数据采集，并使用数值分析方法对表面的形貌进行评估。结果表明：刻蚀电压过低，导致刻蚀速率过小，刻蚀电压过高，刻蚀表面质量较差，电压为14 V时刻蚀总体效果较优。在正脉冲条件下，由于特定的电化学刻蚀系统本身存在固有频率的影响，实验采用频率为占空比50%的PWM刻蚀可得到表面粗糙度相对较低的表面，频率为1kHz、占空比为5%时，得到的表面粗糙度最高，其表面可用于增加摩擦。在正反脉冲刻蚀条件下，低占空比情况下反脉冲电镀效果抵消正脉冲刻蚀效果导致刻蚀速率缓慢，但其表面粗糙度较低，频率为20 kHz、占空比为50%时，表面粗糙度最低，该参数可用于电化学精加工。

• 热处理工艺对AuAgCu35-5合金片材力学性能的影响

  范晔, 张君彦, 沈大吉, 马晓东, 周龙海,

  采用真空感应熔炼、冷加工成型技术制备AuAgCu35-5合金片材，研究不同热处理工艺对AuAgCu35-5合金片材力学性能的影响。结果表明：AuAgCu35-5合金片材在经350℃/1 h热处理时硬度达到最大，400℃/1 h合金的硬度比对应不同加工率下的硬态试样的平均低6.2%，平均硬度为201.9 HV；室温拉伸试验的应力-应变曲线表明，屈服强度和抗拉强度均随着热处理温度的升高而降低，400℃/1 h的抗拉强度、屈服强度和伸长率均较高；不同热处理工艺下的拉伸断口表现出明显的塑性断裂的特点，350℃/1 h的断口有韧性和脆性混合断裂的特征，400℃/1 h的断口韧窝较浅且较为均匀，韧窝呈圆形或椭圆形，断口相对于300℃/1 h和350℃/1 h的较为平整，塑性较好。

• β热处理冷却方式对TC32钛合金组织和冲击韧性的影响

  李明兵, 王新南, 商国强, 祝力伟, 李静, 李星, 朱知寿,

  研究了β热处理时炉冷（FC）、空冷（AC）、强风冷（FAC）和水冷（WQ）4种冷却方式对新型低成本高性能TC32钛合金显微组织和室温冲击韧性的影响。结果表明：从炉冷到水冷，随着冷却速率增加，α集束尺寸、集束中的片层α相、晶界α相和残余β相尺寸均呈大幅减小趋势；室温冲击韧性也随着冷却速率的增加而大幅度降低。进一步从冷却方式-显微组织-断裂机制-冲击韧性之间的相互影响关系角度进行了探讨，揭示了冷却方式对显微组织和冲击韧性的影响变化规律。

• 热处理及表面粗糙度对0Cr17Ni4Cu4Nb钢耐中性盐雾腐蚀性能的影响

  马原, 刘锋, 韩轲,

  对0Cr17Ni4Cu4Nb马氏体沉淀硬化不锈钢进行固溶和不同温度的时效处理，再对不同表面粗糙度的试样进行336 h的中性盐雾试验，研究了不同热处理及表面粗糙度对0Cr17Ni4Cu4Nb钢钢耐中性盐雾腐蚀性能的影响。结果表明：在相同表面粗糙度条件下，固溶态的0Cr17Ni4Cu4Nb钢耐腐蚀性能最好，随着时效温度的升高，耐腐蚀性能依次降低。在相同热处理状态下，表面粗糙度越小，耐腐蚀性能越好，表面粗糙度越大，耐腐蚀性能越差。

• 热处理工艺对TB6钛合金棒材微观组织和力学性能的影响

  刘娣, 张利军, 刘小花,

  为了在不降低TB6钛合金强度的情况下，进一步提升该合金的塑性以满足工程使用要求，采取不同的热处理工艺研究了热处理制度对TB6钛合金棒材组织及力学性能的影响。结果表明：采用常规固溶时效处理，随着时效温度升高，析出的αs相逐渐减少，并且更加粗大、不均匀，合金的强度降低、塑性升高；合金在相变点以下固溶，随着固溶温度的升高，强度升高而塑性略有下降。该合金退火后再进行固溶时效处理可以显著提高合金的塑性，但对强度的影响不大。

• 热处理工艺对Ti2AlNb合金锻件显微组织和拉伸性能的影响

  邢丕臣, 师俊东, 马雄, 张熹雯, 梁晓波, 张建伟,

  以Ti-22Al-25Nb合金某机匣用环形锻件为研究对象，研究了固溶温度和固溶时间对该锻件微观组织、室温和650℃高温拉伸性能的影响，揭示了显微组织与拉伸性能之间的关系。结果表明：固溶时效处理后形成了以等轴α2颗粒、一次板条O相和二次针状O相为主的双态组织。固溶时间的延长对微观组织影响较小。固溶温度的升高一方面会显著降低一次板条O相的含量，另一方面会显著增加时效过程中析出的二次针状O相含量。二次针状O相含量的增加降低了位错运动的平均自由程，增加析出强化作用，从而导致合金的室温强度和高温强度增加，反之塑性下降。

• 淬回火对30CrMnSiA高强钢组织与力学性能的影响

  齐加胜,

  采用光学显微镜、透射电镜、拉伸试验、冲击试验等研究了不同温度淬回火对30CrMnSiA钢组织与力学性能的影响。结果表明：不同温度淬火的30CrMnSiA钢的组织为板条马氏体和残余奥氏体的混合组织。随着淬火温度的升高，30CrMnSiA钢的马氏体板条束逐渐变宽。880℃淬火的30CrMnSiA钢进行不同温度的回火，随着回火温度的升高，30CrMnSiA钢中析出碳化物不断增多，640℃回火的30CrMnSiA钢中碳化物大量聚集呈带状分布。随着回火温度的升高，30CrMnSiA钢的强度逐渐下降，伸长率、冲击吸收能量逐渐升高。880℃淬火+520℃回火的30CrMnSiA钢的抗拉强度、屈服强度、伸长率和冲击吸收能量分别为1098 MPa、985 MPa、11.3%和181 J，满足钢结构紧固件材料10.9S性能等级要求。

• 回火温度对高压气瓶用钢34CrMo4屈强比的影响

  贾军军, 李秋琴, 杨刚, 尹管彬, 杨屹, 张雨源, 范俊明,

  采用770℃进行亚温淬火且用不同回火温度对高压气瓶用钢34Cr Mo4进行热处理，然后借助OM、SEM、XRD以及JMat Pro等手段研究了不同回火温度对34Cr Mo4钢组织及屈强比的影响。结果表明：不同回火温度处理后得到回火索氏体+铁素体组织，屈强比相对调质处理后的明显降低；随着回火温度的升高，铁素体相占比基本不变，晶格畸变程度相似，M3C和M2（C,N）发生回溶，M23C6和M7C3长大，在630℃时变化最明显，因此钢的抗拉强度逐渐降低，屈服强度及屈强比均先增加后降低，屈强比在630℃时得到最小值0.776。

• 真空热处理制备微米级多孔铜

  武夏鹏, 马玉豪, 冷利, 黄庆利, 任伊宾,

  对Cu75Zn25、Cu50Zn50和Cu25Zn75合金在450、500和550℃进行真空热处理，制备微米级多孔铜。采用XRD、SEM和EDS对制备的多孔铜进行分析，研究温度和成分对真空热处理后孔形貌的影响。结果表明，真空热处理制备的多孔铜孔径为0.5～8.0μm。温度升高使得孔径逐渐增大；铜锌合金中Zn元素含量增多，越容易形成多孔结构和较大的孔径。

• 固溶处理对ZL205A高强韧铝合金微观组织和拉伸性能的影响

  樊龙龙, 胡光,

  制备了ZL205A高强韧铝合金重力砂型试块，并对该合金进行了化学成分、微观组织和拉伸性能分析，结果发现：制备的ZL205A铸态试样微观组织中α（Al）晶粒细小均匀，晶粒度达到7.5级，大部分晶粒平均尺寸约为50μm。通过调整ZL205A固溶处理工艺，形成了过饱和固溶体，并提高一级固溶温度以及采用双级固溶处理工艺后，ZL205A铝合金中α（Al）晶界处的θ（Al2Cu）相和T(Al12Mn2Cu)相残留量明显减少，析出组织溶解更加充分，其中采用双级固溶处理工艺后，ZL205A铝合金的α（Al）晶界细小纯净，基体大量析出均匀弥散的二次强化相。此时，ZL205A的抗拉强度达到542 MPa，屈服强度达到445 MPa，伸长率达到6.5%，强塑积达到3.52 GPa·%，分别比535℃/12 h常规固溶试样的提升12.7%、12.1%、62.5%和83.3%。

• 热处理对TC4 ELI钛合金显微组织与力学性能的影响

  董晓锋, 张明玉, 周江山, 杨再江, 杨学新, 高填,

  设计热处理工艺对TC4 ELI钛合金α相尺寸和形貌进行调控，对其进行室温拉伸和室温冲击实验，利用OM观察合金的显微组织形貌及冲击试样裂纹扩展区域纵剖面显微组织特征，用定量金相法测定编织状多尺度片层α相尺寸，利用SEM观察了裂纹扩展区域断口形貌特征。结果表明：次生相中片层α相的含量和尺寸能显著影响TC4ELI钛合金力学性能。4种热处理制度获得的编制状片层α相长宽比分别为10∶1、15∶1、40∶1和400∶1。合金的强度随第一重热处理温度的提高先增后降，而塑性持续降低，试样在经965℃×1 h/AC+680℃×2 h/AC处理后获得的编织状多尺度片层组织表现出优异的综合力学性能，其抗拉强度达到949 MPa，屈服强度达到828 MPa，冲击韧性达到68.5 J/cm2，断口形貌为韧窝状。分析其机制表明，这归因于β基体中片层α相具有合适的长宽比、位错滑移难以穿过晶界面、曲折的裂纹偏转和大量二次裂纹等特征。

• 深冷处理次数对E690钢磨损性能与耐腐蚀性能的影响

  王建波, 孙新宇, 苏波泳, 张森,

  研究深冷处理次数对海工用钢E690磨损性能与耐腐蚀性能的影响，对E690钢进行-190℃总时长为6 h的单次深冷和多次循环深冷。采用光学显微镜对试样进行金相组织观察，采用摩擦磨损试验机测量摩擦系数，采用失重法比较不同试样的磨损性能，采用SEM观察磨痕表面形貌，采用电化学工作站测定极化曲线。结果表明，深冷处理后，E690钢相对磨损率最多下降11.4%，自腐蚀电位从-0.57 V最大升至-0.43 V，深冷处理促使了试样中显微组织转变为马氏体和贝氏体，细小碳化物析出且弥散于基体中，从而提高E690钢性能。3次循环深冷后试样各项性能达到最优，4次循环深冷后各项性能变化不大，其中耐腐蚀性略降低。

• 热处理工艺对真空熔炼CoCrMoW合金组织和性能的影响

  宋子威, 于燕, 刘臻, 童彤,

  采用真空熔炼法制备了元素质量比为w（Co）∶w（Cr）∶w（Mo）∶w（W）∶w（Si）=63.9∶24.7∶5.0∶5.4∶1的合金棒材。对经不同固溶/时效热处理的合金试样进行组织观察与力学性能分析，并对Mo、W元素强化钴铬合金的机理进行了分析。结果表明，真空熔炼CoCrMoW合金的主要物相为γ-Co，有少量ε-Co，在晶间识别出富Cr的σ（CrCo）相、Co7Mo6相及Co3W相。随固溶温度的提高，晶间σ相中的Cr原子溶入γ-Co基体中，晶粒由柱状晶转变为粗大树枝晶。时效处理对合金的强化取决于ε相生成的速率及片层结构的密度，高温加速ε相的生成，850℃×2 h条件下生成速率最快，其力学性能达到硬度802 HV、强度839.46 MPa，断口均为解理断口。热处理前后，Co7Mo6及Co3W相变化不大，钉扎于晶间，限制了晶界移位及ε相片层间的滑移，使CoCrMoW合金的强度远超同类的CoCr合金的强度。

• 回火对建筑用低合金高强钢Q690组织与力学性能的影响

  徐志斌, 宋贤萍, 刘阳, 殷文峰,

  采用金相显微镜、扫描电子显微镜、室温拉伸试验、低温冲击试验等方法与手段研究了不同温度回火处理对Q690高强钢显微组织与力学性能的影响。结果表明：淬火态Q690钢的组织为铁素体、板条状马氏体、贝氏体组成。随着回火温度的升高，Q690钢组织中板条特征越来越不明显。460℃回火的Q690钢的组织为回火托氏体和回火贝氏体。500℃回火的Q690钢组织发生明显回复，析出碳化物增多。460℃回火的Q690钢的综合力学性能最佳，其屈服强度为737.4 MPa，抗拉强度为875.6 MPa，伸长率为14.1%，屈强比为0.84,-40℃低温冲击吸收能量为124 J，各项力学性能指标均达到GB/T 19879—2015标准要求。

• 高速动车组轴装制动盘螺栓失效分析

  张伟, 张天成, 莫立庸, 张航, 逯连文, 蔡永和, 刘晓琴, 黄德明, 祖国庆,

  高速列车制动盘螺栓形成裂纹直接关系列车的行驶安全，制动盘螺栓裂纹均是在定期检修时发现，采用理化检测与断口分析相结合的方式进行研究，鲜有研究将螺栓的服役环境与服役状态相结合去分析裂纹的形成机理。通过ABAQUS建立有限元模型，对螺栓的应力场、应变场进行分析，模拟结果与实际断裂位置一致，应力集中处与断裂处均位于螺母与螺栓啮合的第一个螺纹底。导致螺栓断裂的根本原因是紧固件装配预紧力不足而导致安装件未被紧密固定，研究的结果可为螺栓的服役提供帮助。