热加工工艺杂志

热加工工艺杂志2022年第2期

• 超声滚压加工材料腐蚀行为的研究进展

  郑晓东, 林有希, 蔡建国,

  滚压前后，金属表面性质发生改变，晶粒细化，增加了金属的硬度和耐磨性，但相关金属的耐腐蚀能力却情况不明。讨论了不同金属滚压前后的耐腐蚀能力，分析影响金属耐腐蚀行为的因素，并对造成不同金属耐腐蚀性能差异的原因进行了总结。

• 激光熔覆过程温度场数值模拟研究进展

  李海洋, 宋建丽, 石晓蕾, 邱焕霞, 邓琦林,

  激光熔覆技术可用于改善材料表面性能或进行金属零件增材制造与再制造，应用前景广阔。激光熔覆时常伴随剧烈的物理化学反应，加热冷却速度快，瞬态温度场在实际加工中测量难度大。由于有限元数值模拟具有周期短、速度快、节约成本等特点，在激光熔覆温度场分析与预测方面得到应用。对激光熔覆温度场数值模拟领域的研究现状与进展进行了综述，总结了激光熔覆有限元建模、温度场分布及模拟结果的验证等方面取得的成果，分析了存在的不足，并对今后的发展方向进行了展望。

• 高熵合金特性和力学性能的研究进展

  商昭, 白文芳, 董潇婉, 杨君刚,

  介绍了高熵合金的基本特性和主要力学性能，如硬度、压缩性能、拉伸性能和室温韧性；论述了合金元素和制备工艺对合金力学性能的影响。如何拓展高熵合金的应用范围以及通过调控合金的组织来提高合金的综合力学性能可能成为下一步的研究方向。

• 碳化物增强金属基激光熔覆层制备技术现状研究

  郝玲慧, 曹雅彬,

  碳化物是金属涂层中的强化相，它的形态、尺寸、含量等参数对熔覆层的性能影响十分显著。而这些参数又和碳化物增强金属基熔覆层的制备方式（碳化物引入方式）密切相关。综述了碳化物增强金属基激光熔覆层制备技术的研究现状，分析了碳化物“外加法”“原位合成法”“复合引入法”对激光熔覆涂层的影响。

• WC粒径对WC-Co硬质合金高温耐磨性的影响

  张洪, 熊计, 郭智兴, 杨天恩, 易建松, 杨善东, 梁磊,

  使用粉末冶金的方法制备了不同WC粒径的硬质合金，对不同WC粒径的硬质合金材料的组织和性能进行了研究，并进行了高温摩擦实验。结果表明，平均晶粒尺寸随着WC粒径的增加而增加，其WC晶粒发生异常长大的趋势更明显，晶粒分布范围更大。此外，除了韧性，硬度和强度都会随着WC粒径的增加而减小，WC粒径为2.5μm的硬质合金具有较好的综合力学性能。在室温和350℃的摩擦条件下，WC粒径为2.5μm的硬质合金的磨损率最小，但是在700℃的摩擦条件下，WC粒径为2.5μm的硬质合金与WC粒径为1μm的硬质合金的磨损率相近，且WC粒径为3.5μm的硬质合金的磨损率是其他组的2.5倍左右。硬质合金在高温摩擦下主要会形成剥落坑，磨屑以及氧化磨损，形成的WO3氧化物会加剧硬质合金的磨损。

• Ti-5.5Al-3Nb-2Zr-1Mo钛合金热变形行为及组织演变规律研究

  黄嘉庚, 张驰, 张立文, 祝力伟,

  为探究Ti-5.5Al-3Nb-2Zr-1Mo钛合金热变形过程中的动态热变形行为及组织演变规律，采用Gleeble-1500热模拟实验机进行了热压缩实验（变形温度855～1015℃、应变速率0.001～10 s-1、变形量60%），构建了Arrhenius型热变形本构方程，并对热压缩后的微观组织和晶界结构进行了分析。结果表明：合金在高温热压缩过程中具有明显的动态软化特征，流变应力随变形温度的升高而降低，随变形速率的提高而增大。合金在（α+β）相区的热变形激活能为541kJ/mol，在β相区的热变形激活能为243 kJ/mol。其微观组织演变受变形温度和变形速率影响敏感，合金在（α+β）相区的主要软化机制为动态再结晶，变形晶粒边界处形成了大量细小的再结晶晶粒以及大角度晶界；在β相区软化机制以β相动态回复为主，变形后粗大β晶粒经冷却转变为晶内交错排列的细长针状α相组织。

• Cu对Mg-8Al-3Li合金力学与腐蚀性能的影响

  吴海, 高霄鹏, 柴东朗, 单智伟,

  为了设计页岩气开采所用可溶性镁合金，采用真空感应熔炼-氩气保护法制备了不同成分的Mg-Al-Li-Cu合金，并在350℃下以挤压比16∶1进行挤压。采用X射线衍射仪、光学显微镜和扫描电镜等研究了Cu含量对合金组织以及力学与腐蚀性能的影响。结果表明：Mg-8Al-3Li-x Cu合金主要由α-Mg、Mg17Al12、MgAlCu相组成，且随Cu含量的增加，MgAlCu相量增加，(α-Mg+Mg17Al12)共晶量减少。(α-Mg+Mg17Al12)共晶、MgAlCu相都具有一定强化和促进腐蚀的作用，MgAlCu相的作用相对更加明显。Cu含量为2 wt%左右时合金腐蚀速率最快，抗拉强度（326 MPa）最高，伸长率大于10%，即综合性能最佳。

• 汽车外车身金属面板受热痕迹特征研究

  王鑫玉, 赵禹忱, 金静, 周广英,

  为研究火场中汽车外车身金属面板的受热痕迹特征，在对车身面板漆层进行热重分析的基础上，选择马弗炉对金属面板进行热辐射以模拟理想条件下的火场状况，研究辐射温度及时间对汽车外车身金属面板受热痕迹的影响。结果表明，当温度升高时，金属面板表面漆层逐渐脱落，面板出现氧化层，温度升至700℃时，表面漆层基本完全脱落;温度升至800～1000℃时，部分金属面板氧化层发生脱落，面板的两侧鼓起，整体较脆；温度升至800℃以上本体厚度及面板硬度下降较为明显；低温升至高温过程中微观形貌由铁素体逐渐转变为网状以及针状渗碳体，铁元素含量逐渐升高，碳元素含量逐渐降低，并趋于平稳。该研究结果有助于在现场调查时依据痕迹特征反推其在火场的受热状况，进而为汽车火灾调查中确定火势蔓延方向、起火部位以及起火点提供依据。

• 微观组织对Ti-0.2Pd钛板材耐腐蚀性的影响

  单迪, 王乐, 方长青, 邵晖, 王鹤, 黄颖为,

  在工业纯钛中加入0.2%钯制备的Ti-0.2Pd钛合金具有优异的耐腐蚀性，但是其结构件在实际应用中仍存在缝隙腐蚀或点蚀现象。研究了结构件用板材轧制面、横截面和纵截面的微观结构及耐腐蚀性能，并分析了微观组织和晶体学取向对板材耐腐蚀性能的影响。结果表明：具有基面织构轧制面的自腐蚀电流密度最小，腐蚀速率最低，容抗弧半径最大，极化电阻最高，耐腐性最优。横截面耐腐蚀性能次之，纵截面最差。

• Ti-4Al-5Mo-6Cr-5V-1Nb合金的热变形行为及组织演变研究

  周琳, 刘运玺, 陈玮, 付明杰,

  采用Gleeble-3800动态模拟实验机，研究了亚稳β钛合金Ti-4Al-5Mo-6Cr-5V-1Nb在变形温度700～900℃、应变速率0.001～1 s-1、变形量10%～50%的热变形行为，分析了该合金在热变形过程中的组织性能演变规律。结果表明：随变形量的增加，合金的流动应力曲线变化不大，主变形区组织畸变程度增大，且变形晶的动态再结晶增加；随变形温度的增加，合金的峰值应力及稳态流变应力呈降低趋势，组织变形趋于均匀分布，动态再结晶程度亦增加，且因应力诱发相变导致组织在稍低于相变点的790℃完全转化为β相；随应变速率增加，合金的峰值应力及稳态流变应力增加，组织变形不均匀程度增加，动态再结晶程度降低。该合金为变形温度、应变速率敏感型材料，其温度敏感性随应变速率的增加而逐渐增强，应变速率敏感性随温度的增加而逐渐减弱。

• 频率及应力比对18CrNiMo7-6合金钢疲劳性能的影响

  王刚, 高琛, 王书艳, 郑雪峰, 崔超,

  通过旋转弯曲疲劳试验和轴向疲劳试验方法得到了不同试验条件下的S-N曲线，研究了不加载频率及应力比对18CrNiMo7-6合金钢疲劳性能的影响。使用扫描电镜观察了试样的断裂表面。结果表明：常规加载频率下存在频率效应，并且随加载频率的增加，材料的疲劳强度呈增加趋势，并且屈服强度随应变速率的增大逐渐增大，发现不同加载频率下的断裂机理并无明显差别。在最大应力相同时，随应力比的增大，18CrNiMo7-6合金钢疲劳寿命逐渐增大。利用有限元方法使用BrownMiller模型计算了不同应力比条件下18CrNiMo7-6合金钢的疲劳寿命，计算结果与试验结果匹配较好。

• Y含量对Cu-Zr基非晶合金力学性能影响的分子动力学模拟

  郑进, 李朝岚, 王远, 张玲,

  为缩短采用单一实验法研发新型Cu-Zr基非晶合金的周期和降低开发成本，采用分子动力学模拟方法研究了Y含量对Cu-Zr基非晶合金力学性能的影响，利用形成焓法确定了Y掺杂易于占据Zr原子位置。模拟制备了Cu64Zr64、Cu64Zr63Y、Cu64Zr59Y5和Cu64Zr54Y9(对应地改写为原子百分比，即为Cu50Zr50、Cu50Zr49.2Y0.8、Cu50Zr46.1Y3.9和Cu50Zr42.1Y7.9)4种成分比的非晶合金，建立了非晶合金的原子模型。采用径向分布函数RDF （Radial distribution function）分析非晶合金结构无序化的程度；采用恒定应变法计算所构建模型的弹性模量，依据弹性模量与非晶合金抗拉压强度、硬度的定性关系，推断非晶合金的力学性能。结果表明：Y掺杂使Cu-Zr基非晶合金的力学性能增强，且随Y含量从0 at%增至3.9 at%，非晶合金的弹性模型从39 GPa增至90 GPa，但Y含量进一步升至7.9 at%时，非晶合金的弹性模量陡降到68 GPa，即3.9 at% Y含量的Cu64Zr59Y5非晶合金具有最佳的力学性能。

• 水基粘结剂3DP法三维打印多孔316L不锈钢的研究

  杨建明, 曹赛男, 王永宽, 汤阳,

  在316L不锈钢粉末中混入粘性粉末聚乙烯醇（PVA）和淀粉，向混合粉末喷射水基溶液，采用3DP法三维打印技术制备出生坯；并进行真空脱粘和烧结，然后获得了多孔不锈钢打印制件。研究了混合粉末中PVA含量及烧结温度对打印制件尺寸收缩、孔隙率、力学性能、拉伸断口形貌和碳含量的影响。结果表明，随着PVA含量的增加，打印制件的收缩率、孔隙率和碳含量均增加，而力学性能不是简单地递增或递减；随着烧结温度的升高，打印制件的收缩率、力学性能均增大，孔隙率降低，碳含量减少，拉伸断口形貌呈现出粉末颗粒冶金结合更紧密的现象。最后将打印制件的性能与块体022Cr17Ni12Mo2(316L)不锈钢、医用植入材料所要求的相应参数值进行了比较。

• TiC(100)/α-Fe (100)界面稳定性及电子特性的第一性原理研究

  张凤春, 李元喆, 唐黎明, 罗强,

  采用第一性原理方法，研究了TiC (100)/Fe (100)界面稳定性和电子特性。建立了4种不同原子堆垛方式的界面模型，采用界面粘附功、界面能和断裂功评价界面稳定性；采用差分电荷密度、Mulliken布居和态密度分析了电子特性。结果表明：Fe原子位于C原子上方的堆垛模型界面粘附功最大，界面能最小，界面结构最稳定。其界面处Fe、C原子间的键合作用最强，呈强共价键，主要由Fe原子的3d轨道与C原子的2p轨道杂化共轭所贡献。

• S30408奥氏体不锈钢的应变疲劳与寿命预测模型

  张健, 代巧, 周金宇, 何爵亨, 陈宇,

  对S30408奥氏体不锈钢进行应变疲劳试验研究，通过循环应力-应变响应特征、应力-应变滞回曲线和疲劳寿命研究其疲劳性能，并获得应变疲劳参数。为了构建其疲劳寿命预测模型，对比了Manson-Coffin方程、三参数幂函数、三参数幂函数能量法和基于塑性应变能的寿命方程的适用性。结果表明：4种疲劳寿命预测模型能有效表征应变疲劳寿命与应变幅的关系，其中三参数幂函数能量法和基于塑性应变能的寿命方程具有更好的预测精度。

• 选区激光熔化过程金属微熔池传热研究

  赵定国, 陈洋, 支保宁, 吕晓芳, 王书桓,

  采用数值模拟方法，针对选区激光熔化过程中激光熔化不锈钢粉末形成微熔池的过程，研究了激光功率、光斑直径及加热时间对材料熔化速度、温度场、微熔池尺寸大小的影响。结果表明，增大激光功率和热流密度可有效促进材料的熔化和传热，大尺寸光斑直径的激光形成的温度场和熔池宽而浅，小尺寸的光斑直径形成的温度场和熔池窄而深。比较多组数据得出，通过合理配比激光功率和光斑直径，可使得粉体材料得到充分熔化且减小成型缺陷，从而提升工件质量。

• 不同含量HAp对Zn-Mg/HAp复合材料组织与腐蚀行为的影响

  李伟健, 崔泽琴, 马丽莉, 李国凯, 宫殿清,

  采用Zn粉、Mg粉和纳米级羟基磷灰石（hydroxyapatite,HAp）为原料，通过高能球磨和放电等离子烧结技术（spark plasma sintering,SPS）成功制备出Zn-15Mg/xHAp (x=0,5,10wt%)复合材料。研究了不同HAp含量对复合材料致密度、组织结构以及体外降解行为影响。结果表明：通过SPS制备的复合材料致密度都均达到90%以上。体外静态浸泡实验结果表明：复合材料在Hank's溶液中的降解速率随HAp含量的增加呈上升趋势，其中，Zn-15Mg/5HAp性能最优，在浸泡10 d后腐蚀速率稳定在1.8 mm/a。同时发现，增加HAp含量会改善材料降解过程中表面钙磷层的沉积效果，使得钙磷层均匀连续。

• 金属基陶瓷复合材料在中速磨辊套及衬板中的应用

  匡毅, 薛爱轩, 张海燕, 崔永磊,

  介绍了金属基ZTA陶瓷复合材料的设计特点、磨损形貌以及中速磨辊套、衬板的材料结构设计特点，对比分析了堆焊工艺与金属基陶瓷复合材料辊套及衬板的运行效果与经济效益。结果显示：复合材料的“多孔状”结构设计有利于提高材料的整体耐磨性；金属基陶瓷复合材料辊套及衬板的耐磨性是堆焊高铬合金的2.7倍以上，将金属基陶瓷复合材料应用于中速磨辊套、衬板具有较高的性价比，能够满足电厂长周期检修的要求。

• 等离子喷涂NiAl-MoO3复合涂层的高温摩擦学与抗热震性能

  姚仟仟, 陈体军, 贾均红, 杨杰,

  采用大气等离子喷涂技术（APS）在S31008基体表面分别制备了NiAl涂层和NiAl-MoO3复合涂层。结果表明：等离子喷涂制备的复合涂层具有致密的微观组织。MoO3的添加使得复合涂层的结合强度和显微硬度均低于NiAl涂层，即分别从66.4 MPa和248.6HV0.3降低至35.9 MPa和232.8HV0.3。800℃时摩擦系数和磨损率分别低至0.16和6.55×10-5mm3/（N·m）。涂层在50次加热-水冷循环中，未出现大面积的脱落。

• 压力作用下TiAl涂层阻尼性能变化研究

  江会磊, 王贺权,

  应用ABAQUS软件，对4种不同的TiAl合金涂层模型进行不同压力下的振动模拟试验。分析发现，同一模型所受压力越大，TiAl合金阻尼性能越好。采用LAMMPS分子动力学软件和Atomeye可视化软件进行进一步分析，发现了在不同压力作用下微观结构变化对模型阻尼性能的影响，并获得了不同缺陷对模型阻尼性能的影响规律。

• 激光热输入对钴基合金涂层组织与裂纹的影响

  崔陆军, 于计划, 曾文涵, 郭士锐,

  采用激光熔覆技术制备了钴基合金涂层，通过对该涂层进行一系列制备和测试试验，深入研究了激光热输入对钴基合金熔覆涂层尺寸、稀释率、组织、气孔数量及裂纹的影响。结果表明：激光热输入能量从66.7 J/mm2增加到120 J/mm2，该涂层高度逐渐降低，热影响深度先减小后增大，涂层的稀释率与热影响深度有相同的变化趋势，涂层搭接面附近枝晶主要由块状晶及柱状晶组成。同时，当热输入能量从66.7 J/mm2增加到100 J/mm2时，搭接面附近气孔数量与涂层中的裂纹数量随热输入的增加而减少。当热输入能量大于100J/mm2，搭接面附近气孔数量与涂层中的裂纹数量随着热输入的增加而增加。

• 激光熔覆WC颗粒增强Ni基合金涂层耐磨性能的研究

  陈永刚,

  采用预置涂层法，在基材45钢表面预置金属Ni60+WC粉末，通过试验采用不同的激光工艺参数获得不同的熔覆层，并进行参数优化。借助光学显微镜、扫描电镜、摩擦磨损试验机等对激光熔覆层的合金元素分布、组织结构、磨损特性等进行了系统的研究。结果表明，选用体积分数为50vol%、粒度为1μm的WC复合涂层，采用优化的工艺参数所得到的熔覆层，其耐磨性能是淬火45钢的7倍，是Ni60涂层的5倍。

• Zn含量对Al-Mg-Si系合金组织与晶间腐蚀性能的影响

  孙琳, 邓运来, 池水清,

  采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、维氏硬度计和电化学试验等分析技术研究了0.2wt% Zn的添加对于Al-Mg-Si系合金组织、时效硬化、晶间腐蚀(IGC)性能的影响。结果表明，0.2wt% Zn含量的合金峰值硬度为125.8 HV，相较于0.05wt% Zn含量合金的硬度增加了12.7 HV。0.2wt% Zn的加入，使得合金的PFZ变宽，晶界析出相尺寸也略有增加，这导致了Al-Mg-Si系合金的抗晶间腐蚀能力的降低，0.2wt% Zn含量的合金在峰时效状态下的腐蚀电流密度高于0.05wt% Zn含量合金的腐蚀电流密度。

• 热处理工艺对GH4169高温合金锻件组织与力学性能的影响

  谭海波, 孙亚利,

  分析了固溶和时效热处理工艺对GH4169高温合金锻件组织和室温拉伸性能的影响。结果表明，锻件固溶加热时间过长或重复固溶将降低室温拉伸性能。锻件经正常时效后，强化相已充分析出，延长620℃保温时间还可补充析出少量强化相，使强度提高。δ相的形态和数量影响锻件的室温拉伸性能，尤其影响合金的屈服强度。固溶热处理加热过程对锻件组织中δ相的溶解和析出有影响，进而对其力学性能产生影响。本研究结果可为合理制定GH4169合金锻件热处理工艺、改善组织与性能提供参考。

• 固溶处理对Mg-4Li-1Ca-4.1Al-0.5Si合金显微组织和硬度的影响

  刘星, 边丽萍, 侯洁, 梁伟,

  采用普通重力铸造法制备Mg-4Li-1Ca-4.1Al-0.5Si合金，考察合金在不同温度固溶处理1 h、400℃固溶处理不同时间后的微观组织演变和显微硬度。结果表明，铸态合金由α-Mg基体、（α-Mg+AlLi）二元共晶、(α-Mg+AlLi+（Mg,Al）2Ca)三元共晶及块状CaMgSi组成。其中，AlLi相呈细密层片状，沿晶界分布；（Mg,Al）2Ca呈网状分布于AlLi层片中心，连同基体α-Mg形成三元共晶体。合金经1 h固溶热处理时，350℃下AlLi相分解加剧形成小颗粒，（Mg,Al）2Ca相形成颗粒或针状纤维。400℃时，（Mg,Al）2Ca共晶相大量溶解，数量急剧减少，同时AlLi相略有长大。经400℃固溶处理5 h后，（Mg,Al）2Ca共晶颗粒数量急剧增加且开始偏聚长大；同时，AlLi再次溶解形成纳米溶质颗粒，均匀弥散分布于基体。合金经350℃×1 h处理后硬度值最高，为105.3 HV。

• 退火工艺对选区激光熔化成形AlSi10Mg合金组织和力学性能的影响

  程志瑶, 沈显峰, 王国伟,

  利用选区激光熔化（SLM）成形AlSi10Mg合金，研究了其热处理前后的组织和性能变化。采用XRD、SEM等检测手段研究不同退火工艺下SLM成形AlSi10Mg合金的物相组成及微观组织变化，测试了成形合金经不同退火工艺后的显微硬度与抗拉强度。结果表明：SLM成形的AlSi10Mg合金物相主要为α-Al固溶体和共晶体（α-Al+单质Si），晶粒形状主要为熔池边缘向中心生长的柱状晶。该合金的维氏硬度为125 HV0.5，抗拉强度为465 MPa，断后伸长率为7.5%。退火处理后，共晶体不同程度地溶入α-Al基体，其抗拉强度与硬度也随退火程度增加而降低，合金的抗拉强度降至221 MPa，塑性随退火程度增加而增加，伸长率升至23.5%。

• 固溶+时效对节镍型高氮奥氏体不锈钢力学性能的影响

  张雲飞, 赵英利, 嵇爽, 李博斌, 王卓, 裴建明,

  对热轧态节镍型高氮奥氏体不锈钢进行固溶及时效处理。采用显微硬度检测、室温拉伸、TEM等手段，系统分析固溶及时效处理对试验钢力学性能的影响。结果表明，随着时效温度的增加，试验钢的抗拉强度和屈服强度全部呈现先增加后降低的趋势，时效温度为750℃时，强度最高。试验钢的伸长率和收缩率随时效温度的上升而增大，当750℃时效5 h时，试验钢表现出最佳的综合性能。结合透射电镜分析，试验钢拉伸变形过程中呈现出3个阶段。在第Ⅰ阶段，真应力迅速变大，此阶段主要以位错强化机制为主；第Ⅱ阶段，基体软化，加工硬化仍然占主导作用。第Ⅲ阶段，加工硬化速率随着真应变的增加（ε=0.24）而出现了小的平台，然后逐渐减小直至断裂。

• T5热处理对Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr镁合金高温硬度和组织的影响

  刘凯, 张星, 张治民, 郭睿,

  对变形后的Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金进行时效处理实验，研究了不同时效时间和工作温度（测试温度）对合金组织和硬度的影响。结果表明，该合金225℃下时效处理最优时效时间为12 h，最高硬度为128 HV；当工作温度变化，其硬度达到峰值的时效时间相同；工作温度在时效温度以下时，合金的高温硬度有较好稳定性，仅降低4～9 HV，当工作温度超过时效温度时，合金的高温硬度明显下降，降低约24～30 HV。

• 不同轧制工艺中锰钢I&Q&P处理后的组织和力学性能

  田亚强, 曹仲乾, 毕文强, 陈连生, 潘红波,

  对0.1C-7.2Mn中锰钢热轧板，分别进行压下率40%的热轧、双相区温轧和冷轧加工，得到室温组织不同的热轧、温轧及冷轧原始试样，然后对不同轧制原始试样进行相同的I&Q&P热处理。采用扫描电镜（SEM）对观察了原始试样和热处理试样的室温组织，采用室温拉伸实验对热处理试样的力学性能进行了对比。结果显示，温轧I&Q&P试样存在等轴状和板条状两种残余奥氏体形态；温轧和冷轧I&Q&P试样拉伸曲线存在长度约为2.6%的屈服平台，热轧I&Q&P试样呈现连续屈服现象，无明显屈服平台；温轧I&Q&P试样具有最高的强塑积，达到21.3 GPa·%。

• 固溶温度对2205双相不锈钢微观组织和摩擦磨损性能的影响

  杨伟杰, 孟文俊, 李文军, DAI Xiaobing,

  采用不同固溶温度对2205双相不锈钢试样进行热处理，研究固溶温度对钢组织、摩擦磨损性能的影响。结果表明：随着固溶温度的升高，2205双相不锈钢中奥氏体相的形态逐渐由纤维状的条状变为短棒状和岛状，分布更加均匀；另外，铁素体含量随固溶温度的升高而增加，1160℃固溶处理后达到56.3%。在1000～1160℃，2205双相不锈钢与氮化硅球的摩擦系数曲线具有相似的特性。

• 深冷时间对40CrMnNiMo结构钢组织与力学性能的影响

  任媛,

  对40CrMnNiMo结构钢进行了900℃×60 min淬火+600℃×120 min回火+不同时间的深冷试验。采用SEM、扭转试验、冲击试验和硬度测试等方法研究了不同深冷时间对40CrMnNiMo钢组织与力学性能的影响。结果表明：与淬火+回火处理的40CrMnNiMo钢相比，淬火+回火+不同时间深冷处理的40CrMnNiMo钢中碳化物更为细小，组织更为均匀致密，其中深冷15 h的40CrMnNiMo钢的组织中碳化物最为细小均匀。随着深冷时间的延长，40CrMnNiMo钢的扭转强度、硬度和冲击吸收能量均先升高后降低，深冷15 h的40CrMnNiMo钢的扭转强度、硬度均达到最大值，分别为982 MPa和38.1 HRC;40CrMnNiMo钢深冷5 h的冲击吸收能量达到最大值72 J。

• 热处理条件对20Mn2CrNb超高强度汽车钢组织和力学性能影响的研究

  李浦睿, 王子健, 齐佳林, 项重辰, 朱国辉, 丁汉林,

  研究了不同热处理工艺对20Mn2CrNb超高强度汽车钢显微组织和力学性能的影响。研究表明，将实验钢加热到950℃完全奥氏体化后，经不同方式冷却或在不同温度下进行保温时，可实现对该实验钢的组织和性能调控。淬火处理后，实验钢以马氏体组织为主，其强度达1690 MPa，伸长率为9.7%；奥氏体化处理后再经300℃保温，实验钢的强度可达905 MPa，伸长率为19.4%。经热处理后的实验钢中基本不含残余奥氏体，而钢中析出的富Cr和富Nb相粒子是调控该钢种力学性能的主要手段。

• 固溶+时效处理对6A02铝合金组织与力学性能的影响

  杨银, 闫晓东, 陈佳, 何平,

  采用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDS）及力学性能测试等手段，研究了固溶时效制度对6A02铝合金组织及力学性能的影响。结果表明：在520℃固溶温度下，保温45 min下6A02铝合金能达到固溶要求。合金的峰时效制度为160℃/14 h，在峰时效状态下，第二相细小弥散，合金的抗拉强度达到360 MPa，屈服强度达到325MPa，伸长率为14%，断裂行为为微孔聚集性韧性断裂。合金时效态主要相为Al MnFeSi相、单质Si及Mg2Si相。

• 新型铁路货车车钩用钢的磨损性能研究

  李辉, 蔡建伟, 王超会,

  铁路火车车钩是铁路货车连接的重要部件，车钩的磨损过快，并且产生断裂是产生车钩无法连接的重要原因。针对车钩用的新型ZG25MnCrNiMo钢的不同热处理状态，从铁路车钩尾销孔与钩尾销、车钩尾球面与从板的实际工况特点出发，采用旋转销圆柱面与承重圆环内孔表面相对运动的磨损实验方法，以及符合标准硬度的钩尾销40Mn2及从板ZG25MnCrNiMo销试样，在较低转速下，进行了模拟磨损实验。结果表明，硬度相接近的摩擦副磨损量较小，由此得出了车钩尾部磨损性能的规律和建议。

• 离子氮化提高钽制微孔超薄材料强韧性能研究

  赵鹏飞, 薛海龙, 剌玲敏, 秦林,

  在化纤行业中，钽被认为是替代金铂合金制造微孔超薄器件的理想材料。但是，钽的硬度或强度偏低，钽制成的微孔超薄器件极易在使用过程中因划伤、变形而报废。主要采用传统直流离子渗氮（DCPN）和活性屏渗氮（ASPN）两种方法来提高钽制微孔超薄器件的强韧性。研究结果表明，DCPN比ASPN的硬化效果明显；渗氮温度为680℃的ASPN处理试样表面硬度提高到394.7 HV，压入法测量断裂韧性中没有出现裂纹，且渗氮后表面形貌良好，表明其综合性能最优。

• 高速数滚机床齿轮箱轮齿失效分析

  陈爽, 肖友谱,

  针对数滚机床齿轮箱渐开线齿轮疲劳和磨损严重的问题，通过二次元影像测仪、齿轮检测仪、表面粗糙度仪和硬度计分别对齿轮的齿面微观形貌、轮廓和齿面硬度、粗糙度进行研究。结果发现，从动轮表面出现明显的划痕损伤，表面粗糙度达到了1.340，从动齿轮疲劳磨损后齿廓总偏差Fα为0.89μm，主动轮的磨损量是其2.5倍；主动轮表面有明显的微观切削形貌，表面粗糙度Ra为0.6μm，显微硬度明显大于从动轮的齿面硬度。造成齿轮严重疲劳和磨损的主要原因是：主齿轮和从动齿轮的表面粗糙度和硬度参数不匹配。齿轮的根部有一个深切削槽，齿根处局部应力集中，产生裂纹源，使主动轮磨损恶化。