热加工工艺杂志

热加工工艺杂志2023年第12期

• 钢表面微弧氧化预处理工艺技术研究进展

  杨晓禹, 董珈静, 梁晖, 张立君, 谭锁奎, 曾辉, 吴进明,

  为了改善钢的摩擦学性能，需要对钢表面进行改性以生成陶瓷膜层。目前，很多制备陶瓷膜层的方法都需要在高温下操作，但这些方法会降低涂层的力学性能。其中微弧氧化技术可以获得耐磨性较高的附着力强的陶瓷膜层，然而该技术一般只能用于阀金属，在钢表面进行微弧氧化时需将钢进行预处理。目前被广泛应用于钢微弧氧化复合膜层的预处理工艺主要包括热浸镀、喷涂(热喷涂、冷喷涂)与离子镀(多弧离子镀、磁控溅射等)，综合分析了每种方法技术的优缺点。

• 激光粉末床熔融成形高强铝合金研究现状与发展

  戴延丰, 杨乐, 姚学磊, 彭为康,

  金属激光增材制造技术的发展为航空航天复杂铝合金构件轻量化设计与一体化成形提供了新途径。然而，高强铝合金激光增材制造成形时面临吸收率低、易氧化与烧损、裂纹敏感性高等挑战。针对这些挑战，国内外学者从高强铝合金成分设计与工艺优化等方面开展了一系列研究，为高强铝合金激光增材制造成形性调控及工程应用奠定了基础。综述了近年来激光增材制造高强铝合金成分设计与工艺优化等方面的研究，总结了激光增材制造成形高强铝合金存在的问题及未来发展趋势。

• 热处理工艺对Fe-Si-Mn-Cr低合金耐磨钢组织及力学性能的影响

  王瑜, 坚永鑫, 党文静, 成应晋, 皇志富,

  主要对铸造Fe-Si-Mn-Cr 低合金耐磨钢进行了4 种不同工艺的热处理，采用金相组织观察、硬度测试、冲击性能测试及冲击断口分析系统研究了不同热处理工艺对耐磨钢的组织及力学性能的影响。结果表明：低合金耐磨钢的铸态组织为铁素体+珠光体，在淬火/ 正火+回火处理后，可以获得马氏体、贝氏体、M/A 岛组织；经过910℃油淬/ 正火+250 ℃回火处理的耐磨钢表现出较好的硬度和韧性匹配，其硬度和冲击韧性分别为47.2 HRC+26.2 J/cm2 和41.6 HRC+57.2 J/cm2。

• FeCuNbSiB纳米晶合金成分及碎磁工艺对磁性能的影响

  张伟, 刘天成, 潘贇, 雷毅楠, 李会波,

  对Fe74Cu1Nb3Si15B7 以及Fe81Cu6Nb1Si7B5 纳米晶合金分别在570、520 ℃下进行退火热处理，然后与丙烯酸酯胶粘剂贴合制备多层导磁片复合材料，研究了不同合金成分对纳米晶导磁片磁性能的影响。结果表明，Fe74Cu1Nb3Si15B7 在100～600 mT（f 为100 kHz）时，损耗值Pcm 明显小于Fe81Cu6Nb1Si7B5 的损耗值。当频率在1.8 MHz 以上时，Fe81Cu6Nb1-Si7B5 虚部磁导率μ''反而更低，Fe81Cu6Nb1Si7B5 在高频下表现出更好的特性。在相同电流下，Fe81Cu6Nb1Si7B5 导磁片直流偏置性能相对更高。除此之外，随着碎磁次数的增加，两种合金实部磁导率μ' 降低同时随频率f 的衰减量减小；在100 kHz～30 MHz 频率范围内，两种合金虚部磁导率μ''最大值对应频率f 随碎磁次数增加均向高频偏移。

• 细晶2A97铝锂合金的固溶制度研究

  马子博, 郭亚杰, 牛凤姣, 卫波辰,

  采用金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、硬度测试、导电率测试以及拉伸性能测试等手段，研究了固溶温度和时间对细晶2A97 铝锂合金组织与性能的影响。结果表明：510 ℃是2A97 合金维持细晶状态的最高固溶温度，540 ℃是合金不过烧前提下的最高固溶温度；结合人工时效判断最佳固溶时间，确定为90 min。在此前提下，对比510 ℃与540 ℃固溶淬火后自然时效的力学性能，前者具有更高的强度与硬度，原因在于细晶强化和位错强化。因此对于细晶2A97 合金，推荐使用510 ℃×90 min 的固溶制度。

• 高牌号无取向电工钢的工艺及性能优化研究

  石文敏, 杨光, 张彦文, 李准, 黄景文,

  通过电子背散射衍射对比了4 种不同工艺路线退火前后的高牌号无取向电工钢的显微组织、织构，测试了不同工艺线路退火后的试样磁性，研究不同工艺路线对试样磁性能的影响。结果表明：成品退火前的冷轧织构对退火后的织构有着显著影响，特别是γ 纤维和α 纤维无论是在具体组分或是强度上都具有明显的遗传性。常化后二次冷轧工艺路线磁感最高，其对应成品的γ 纤维最弱，η 纤维组分最强。而热轧后直接进行二次冷轧处理的试样平均晶粒尺寸最大，且组织均匀性优于常化后二次冷轧工艺路线的试样，其铁损最低；同时其η 纤维组分较强，γ 纤维组分较弱，磁感仅次于常化后二次冷轧工艺路线的试样。

• 热处理及酸洗处理对CP-1纯钛带材杯突性能的影响

  李荣, 黄孝余, 楚玉东, 商江, 李媛媛, 党晨凯, 张智鑫,

  采用带式轧制方式得到1.6 mm 厚度CP-1 纯钛带材，为了改善材料的塑性成形性能和指导后期制定冲压成形工艺，测试了不同热处理温度和表面状态下带材的杯突值（IE），分析了不同工艺处理后带材的显微组织、拉伸性能和表面硬度，研究了CP-1 纯钛带材杯突值与热处理温度及表面腐蚀状态的关系，结果发现，在660～800 ℃，随着热处理温度增加，杯突值由6.3 mm 降至5.0 mm，高温处理显著降低了CP-1 纯钛带材杯突值；表面腐蚀减薄处理可以改善CP-1 带材的杯突性能，在0.01～0.13 mm，随着腐蚀量增加，杯突值由5.8 mm 提高至6.2 mm。

• BASCA工艺对TC18钛合金组织及性能的影响

  岳旭, 乔恩利, 同晓乐, 张起, 杨嘉珞, 顾忠明, 叶红川,

  对TC18钛合金分别进行BASC (β退火+缓慢冷却)与BASCA (β退火+缓慢冷却+时效)两组工艺的加热处理，通过拉伸性能和冲击性能测试，并使用光学显微镜尧扫描电子显微镜等设备研究其显微组织和力学性能的关系。结果表明院经两组工艺处理后，合金金相组织变化趋势接近，最主要区别为经时效处理后，组织中析出大量次生αs相。合金在经BASC处理后，强度与塑性均是随着加热温度升高而降低，而经BASCA处理后，合金的强度呈现出与BASC工艺相反趋势。经两组工艺处理后，合金冲击韧性均是随加热温度的升高而降低，合金经BASC处理后，其整体冲击韧性较高。当BA温度位于两相区时，两组工艺的拉伸与冲击断口形貌均以韧窝为主;当BA温度位于单相区时，两组工艺中的拉伸断裂形貌均以结晶状为主，具有明显撕裂棱，而冲击断口形貌中出现明显的解理台阶。

• 热氧化温度对预喷丸R60702表面氧化层及耐蚀性影响研究

  解豪, 牛靖, 王浩, 裴廷刚, 李宁, 张建勋,

  对预喷丸工业纯锆R60702 分别在450、550、650 和750 ℃进行2 h 的空气热氧化处理后，测试了氧化层厚度、纳米硬度和在15wt%的H2SO4 溶液中的电化学腐蚀行为。结果表明，氧化层厚度随温度的升高而逐渐增大；氧化层截面纳米硬度在650 ℃氧化温度下最高，可达17.98 GPa；与喷丸试样相比，预喷丸+热氧化试样在15wt%H2SO4 溶液中表现出良好的耐腐蚀性能；650 ℃氧化2 h 为工业纯锆R60702 的最优热氧化工艺。

• 深冷处理对CuCoBeZr电极合金化的影响

  刘洋, 李晨薇, 程喆,

  对深冷与未深冷处理的CuCoBeZr 电极在镀铝锌板点焊600 点后进行微观形貌观察和对比分析，并探讨了深冷处理时间对CuCoBeZr 电极合金化的影响。结果表明：经-196 ℃深冷后的CuCoBeZr 电极在点焊600 点后，端面有大量的Cu 存在，依旧可以保证较为良好的导电、导热作用。深冷效果对比发现，CuCoBeZr 电极保温6 h 后没有明显的合金层，并且在距端面不到20 μm 处合金化现象消失，电极端部孔洞、裂纹较少，是最佳保温时间。

• QPQ处理对20CrMn5齿轮组织和性能的影响

  马勇, 赵升吨, 赵清碧, 孙峰, 姚文博, 谭艳军, 林霄喆,

  采用QPQ 工艺对20CrMn5 齿轮进行了强化，并对其组织、硬度、摩擦性能、疲劳性能进行测试。试验结果表明，QPQ 处理可以生成厚度为20 μm 左右的碳/ 氮复合强化层，表面平均硬度为702 HV0.3，相比未处理齿轮表面硬度提高52.3%；而心部硬度降低为250 HV0.3，具有更优异的韧性。同时，处理后齿轮的耐磨减磨性均得到大幅提升，且具有优异的接触疲劳与弯曲疲劳性能。

• 终锻温度和一次退火温度对TC11合金组织及力学性能的影响

  刘长刚, 文光平, 覃佳栋,

  研究了TC11 合金棒材经过不同终锻温度锻造及不同温度一次退火处理后，其显微组织和力学性能的变化规律。结果表明，随着终锻温度及一次退火温度向相变点升高，TC11 合金初生α 相含量降低，终锻温度向相变点每升高20 ℃，初生α 相含量最大降低25%；一次退火温度向相变点每升高10 ℃，初生α 相含量最大降低10%。当等轴α相的含量在30%～60%的范围内波动时，合金的强度并没有发生大幅度变化，这说明终锻温度和一次退火温度的小范围波动并不会引起合金性能的显著变化。

• 残余奥氏体对ZG30CrMnSiMoNi钢冲击和磨损性能的影响

  罗灵杰, 胡开华,

  对ZG30CrMnSiMoNi 钢进行不同温度的淬火试验，获得板条马氏体+不同含量的残余奥氏体组织，研究残余奥氏体对该钢冲击磨损性能的影响。结果表明，随淬火温度提高，钢的硬度变化不大，冲击功先升高后下降，抗拉强度逐步下降，残余奥氏体含量先升高后不变。钢的冲击磨损性能取决于材料的硬度和韧性的良好配合，残余奥氏体在冲击磨损发生的塑性变形过程中会诱发马氏体相变，能有效提高钢的耐磨性。950 ℃淬火时，钢的硬度为49.5 HRC，室温冲击功为29 J，残余奥氏体含量为5%，具有最佳的耐磨性。

• 新型犁尖用33MnCrB5钢渗碳过程的DEFORM数值模拟

  师平, 胡诗诚,

  为了预测和减小犁尖用33MnCrB5 钢在渗碳淬火过程中产生的组织和性能缺陷，采用DEFORM 软件对33MnCrB5 钢渗碳淬火过程进行了模拟，研究了淬火温度场、淬火应力场及淬火相变过程对犁尖形变的影响规律。模拟结果表明，经渗碳-淬火-回火处理后的33MnCrB5 钢的渗碳层最高碳含量约为0.97wt%，最大硬度值约为60 HRC，渗碳层深度约为2.3 mm。在淬火冷却过程中，与心部基材相比，犁尖边缘及螺纹孔附近的冷却速度显著增大，导致该部位优先发生马氏体相变而产生体积突变，具体表现为这两位置处产生了最大变形量约为0.3 mm 的形变。此外，由于温度变化产生的热应力及马氏体相变产生的组织应力的综合影响，犁尖表层最终表现为拉应力状态，心部表现为压应力状态。本研究可望为解决农业机械用耐磨硼钢渗碳淬火过程的组织缺陷和变形开裂问题提供参考。

• 基于ISSA-ELM模型的含腐蚀缺陷管道失效压力预测

  江圣青, 史彬,

  针对长输管道在服役期间因腐蚀缺陷发展而产生的管道失效问题，建立了基于优化极限学习机(ELM)的腐蚀管道失效压力预测模型。采用改进的麻雀搜索算法(ISSA)对ELM 模型初始参数进行寻优，通过引入基于Logistic模型的自适应因子对安全值进行动态控制，避免SSA 算法的早熟收敛；提出发现者-加入者自适应调整策略，增强算法后期的局部深度挖掘能力；改进发现者位置更新计算方法，提高算法的精度，有效避免了初始参数的随机性对模型预测精度和稳定性的影响。以61 组含腐蚀缺陷管道爆破实验数据为例，利用ISSA-ELM 模型进行仿真计算。结果表明：ISSA-ELM 模型预测结果平均绝对百分比误差为1.66%，决定系数为0.9967，均优于其对比模型的预测结果。使用ISSA-ELM 模型作为含腐蚀缺陷管道失效压力预测工具具有较高的预测精度和稳定性，能为管道检维修提供支持。

• 石墨烯嵌层碳膜基微型超级电容器的制造及其电化学性能

  郭美玲, 赵鹏康, 杨振朝, 许振涛,

  提出以电子回旋共振低能电子照射技术制备的石墨烯嵌层碳膜为电极构建微型超级电容器，研究了其储能特性。试验结果表明，对于石墨烯嵌层碳膜，在非晶网格中均匀嵌有石墨烯纳晶，碳原子密度为1.67 g/cm3，结构较为疏松，且由于溅射沉积，与集流体具有良好的结合力。通过面对面组装构建的微型超级电容器展现出良好的电化学性能，时间常数仅为3.6 ms，当电流密度为0.5 mA/cm2 时，单个石墨烯嵌层碳膜电极的体积比电容为3.21 F/cm3，能量密度为0.07 mW·h/cm3，功率密度为2.03 W/cm3。

• 冷却速度对ZL702A微观组织与宏观力学性能的影响

  季显坤, 姚婷, 闫志义, 马志军, 崔文, 陈家慧, 夏峰,

  采用不同内腔尺寸（40、30、20、10mm）的铜模进行重力浇注，制备冷却速度分别为15、17、37、104K/s 的ZL702A试样。通过光学显微镜和扫描电镜对其微观组织进行分析，同时进行拉伸力学性能测试。结果表明，随着冷却速度的提升，α-Al 晶粒尺寸逐渐减小，由167.5 μm 降到了58.3 μm；二次枝晶臂间距从19.4 μm 下降至13.8 μm，枝晶得到显著细化。随着冷却速度从15 K/s 到104 K/s，室温平均抗拉强度提升5%，平均断后伸长率提升14.6%；高温平均抗拉强度提升18.0%，平均断后伸长率增幅达到42.9%。另外，α-Al 晶粒尺寸对材料的室温抗拉强度影响较大，而二次枝晶臂间距对材料的高温拉伸性能影响较大。随着冷却速度增大，过冷度提高，增加了合金在凝固过程中的形核率，细化了α-Al晶粒及其组织，从而达到同时提升铸件强韧性之目的。

• 基于卷积神经网络的Mg-9Gd-Y-Zn-Zr镁合金力学性能预测

  柴晶, 程眉, 张治民,

  对不同工艺的变形稀土镁合金样品进行了系列拉伸试验，借助卷积神经网络构建模型训练，提出Mg-9Gd-Y-Zn-Zr 合金力学性能的预测模型。结果表明，测试集抗拉强度、屈服强度的相对平均误差分别为3.25%和4.77%。随机取3 个Mg-9Gd-Y-Zn-Zr 合金试样再次验证该模型预测力学性能，误差均小于5%，表明该卷积神经网络模型能够以较高的精度预测力学性能。细晶强化对3 个试样强化的贡献分别为68.8、88.4、98.1 MPa，位错强化的贡献分别为17.62、22.36、22.06 MPa。

• 三维锥阵列型纳米多孔锡镍合金负极的制备及储锂性能研究

  苟红梅, 胥杨洋, 刘文博,

  基于铜箔基底采用无模板定向电沉积法制备三维锥阵列型纳米多孔镍集流体，再通过脉冲电沉积法在其上负载锡镍合金，制得三维锥阵列型纳米多孔锡镍合金负极。采用SEM、XRD、EDS 和恒流充放电测试系统研究合金负极的微观结构、物相组成、化学成分和电化学性能。结果表明，该合金负极的阵列单元为锥顶呈球形的纳米锥，锥体表面存在孔隙。在0.1 mA/cm2 电流密度下，该合金负极首次充/ 放电比容量为0.28/0.36 mA/cm2，100 周循环后，可逆比容量为0.21 mA/cm2，可逆容量保持率为75%。

• 碳包覆多孔硅镍合金负极的制备与电化学性能研究

  张冀周, 朱浩文, 刘文博,

  基于铸造Ni53Si47 合金，采用去合金化与溶胶-凝胶热解方法，成功制备出碳包覆多孔硅镍合金负极。采用XRD、SEM、EDS、XRF 手段表征了碳包覆多孔硅镍合金负极的物相构成、微观结构与化学成分，并对其电化学性能进行了研究。结果显示，该负极具有典型的纳米多孔结构，且碳包覆层均匀完整。该负极在0.1 mA/g 的电流密度下具有1156.80/2243.82 mA·h/g 的首次充电/ 放电比容量，并在60 周循环后仍具有771.20 mA·h/g 的可逆比容量与66.67%的容量保持率，展现出优良的循环稳定性。

• AlCl3对HT700合金材料在硝酸熔盐中腐蚀行为的影响

  张欣, 朱明, 李天娇, 鲁金涛, 严海通,

  为了降低合金在熔盐中的腐蚀速率，研究了AlCl3 对镍铁基HT700 合金在Hitec 熔盐中电化学腐蚀性能的影响。结果表明，1wt%AlCl3 的添加量，Al3+的积极作用和Cl-的消极作用相互影响、相互抵消，以及添加的Al 元素太少，不足以与合金内部Al 元素形成浓度梯度进而向内扩散保护基体，没有达到预想的效果，后期可以进一步提高硝酸盐中AlCl3 的浓度，或者选用其它不含Al 元素的合金进一步验证AlCl3 的作用。

• 选区激光熔化成形316L孔隙的产生与降低

  董小书, 章桥新,

  采用选区激光熔化技术成形316L 试样。通过改变打印策略研究层旋转角度对孔隙分布与孔隙率的影响规律，利用ANSYS APDL 数值模拟，从熔池特征的变化分析孔隙产生的原因。结果表明，随着试样的热量累计，熔池尺寸、最高温度以及液相时间逐渐增加，熔池冷却速率会降低，从而导致孔隙的产生；随着层旋转角度的增加，孔隙分布均匀，孔隙率降低；激光重熔与隔层旋转扫描有利于熔池轮廓搭接和降低粉末球化现象的影响，有效降低孔隙率。

• 铝、钛、钨对ZG40Cr25Ni20抗磨耐热钢性能的影响

  路王珂, 于根杰, 孙玉福, 周文倩,

  对添加不同质量分数Al、Ti、W 的ZG40Gr25Ni20 钢室温及高温性能进行测定，分析合金元素对钢性能的影响。结果表明：合金元素的加入使得ZG40Gr25Ni20 室温抗拉强度有所升高，延伸率下降，表现为脆性断裂，但是高温时延伸率显著提高，拉伸断口存在较多的韧窝及撕裂棱等，材料表现出较好的高温韧性。同时，合金元素的加入使得试验钢在900、1000 ℃下属于完全抗氧化，在1100℃下属于抗氧化。另外，Al、Ti、W 元素的加入可提高材料硬度，使其在室温及600 ℃干摩擦情况下的耐磨性均有所提高。

• 热压成型羰基铁粉/聚醚醚酮耐温复合材料及其吸波性能研究

  张钊, 齐珺, 石轩, 李梦威,

  采用热压成型工艺制备羰基铁粉/ 聚醚醚酮耐温吸波复合材料，研究了复合材料结构、电磁参数、吸波性能和耐热性能。结果表明：随着复合材料中羰基铁粉含量从30%增加到50%，其致密程度均较高，复合材料的介电常数和磁导率虚部逐渐升高；当羰基铁粉含量增加至60wt%时，复合材料气孔增多导致致密度下降，磁导率大幅下降；模拟反射率结果显示，羰基铁粉含量为40wt%、复合材料厚度仅1.4 mm 时，在X 频段内反射率都低于-5 dB；对复合材料进行热压致密化处理，致密度可提升至99.8%，介电常数下降，磁导率上升，经300 ℃热处理50 h 后，电磁参数变化幅度较小。当羰基铁粉含量为40wt%，羰基铁粉/ 聚醚醚酮耐温吸波复合材料吸波性能优异；热压致密化处理可有效改善复合材料在300 ℃下的热稳定性。

• 基于MOSMA-SVR的油气管道腐蚀深度预测模型研究

  杨仪, 彭东华, 李云涛, 帅健,

  为提高埋地油气管道腐蚀深度预测精度，使用支持向量回归（SVR）对各腐蚀影响因素与最大腐蚀深度进行仿真建模。采用一种新型元启发式算法——多目标黏菌优化算法（MOSMA）对SVR 的损失函数进行优化，构建了一种高效智能混合模型MOSMA-SVR 来预测埋地油气管道最大点腐蚀深度。将模型预测结果与WOA-SVR、GWO-SVR、AOA-SVR 3 种混合模型预测结果进行对比。结果表明：构建的基于MOSMA-SVR 的腐蚀深度预测模型在测试集得到均方误差仅为0.002，平均绝对百分比误差为3.659%，模型的决定系数R2 达到0.999，各评估指标均优于其他混合模型，具有较高的精度和较好的泛化性，可为管道腐蚀控制提供决策参考。

• 基于数值模拟的矩形磁控溅射靶磁场结构设计及分析

  张而耕, 吴昌, 陈强, 周琼,

  针对磁控溅射沉积涂层技术中存在着的靶材利用率低和刻蚀不均匀等问题，基于计算机数值模拟仿真技术，通过对矩形平面磁控溅射靶材的内、外磁铁结构参数的设计，以及导磁片长度和厚度的设置，模拟分析内、外磁铁和导磁片在不同结构参数条件下，靶材的表面磁场及磁感应强度分布。结果表明，在内磁铁高12 mm、直径20 mm，外磁铁高16 mm、直径10 mm 的结构参数条件下，靶材表面水平磁场的最大磁感应强度在35 mT 左右，且水平磁感应分布均匀。与此同时，在设置长5 mm，厚2 mm 的导磁片后能更加明显的改善靶面水平磁场分布，提高靶材的利用率，进而整体改进沉积涂层的综合性能。利用模拟分析可得到靶面水平磁感应强度适中、分布较为合理的靶结构参数，对实际磁控溅射靶的设计具有指导意义。

• ZrO2含量对铁基粉末冶金材料摩擦磨损性能的影响

  刘联军, 徐行, 徐保海, 李利,

  利用粉末冶金技术制备了ZrO2 陶瓷颗粒增强铁基粉末冶金摩擦材料，研究了ZrO2 含量对铁基粉末冶金材料摩擦磨损性能的影响，得出最佳ZrO2 颗粒添加含量。结果表明：ZrO2 含量在7wt%～9wt%时，铁基粉末冶金材料的密度和硬度达到最高值，密度为5.74 g·cm-3，硬度为92 HRF；在惯量为1.0 kg·m-2、压力为1.5 kN 和转速为2000 r/min的摩擦条件下，摩擦磨损性能达到最优，平均摩擦系数为0.34，磨损量为0.014 cm3·MJ-1，摩擦表面平整且光滑。

• 多次补焊对30CrMnSiNi2A电子束焊接头力学性能的影响

  王波, 卜彦强,

  研究了多次补焊对30CrMnSiNi2A 超高强度钢电子束焊接头力学性能的影响。通过对不同补焊次数的焊缝接头进行分层拉伸试验和冲击试验，研究了电子束补焊技术修复焊缝的可行性。试验结果表明：随着电子束焊补焊次数的增加，试板焊接残余角变形量单调增大，补焊1 次、2 次和3 次的角变形量分别约为2.1°，4.0°和5.5°；多次补焊对接头的抗拉强度影响较小，不同补焊次数下强度变化幅度不超过1.5%，但随着电子束焊补焊次数的增加，接头整体塑性下降，接头冲击韧性单调降低。本文结果对30CrMnSiNi2A 超高强度钢结构焊接生产具有指导意义。

• J55套管钢CO2和微生物腐蚀行为的研究

  周杰, 刘彬, 彭明兰, 马可聪, 李磊磊, 王晨, 李霄, 吕祥鸿,

  通过模拟井下环境的均匀和局部腐蚀试验，结合电化学测试分析，研究了J55 套管钢的腐蚀行为和腐蚀机理。结果表明：随着温度的升高，J55 套管钢的CO2 均匀腐蚀速率逐渐增大，当温度达到60 ℃时，其腐蚀速率达到最大值，即1.0175 mm/a，并且局部腐蚀最为严重。SRB、TGB 导致J55 套管钢的均匀腐蚀速率明显增大，局部腐蚀程度显著增强。在单独CO2 腐蚀环境中，J55 套管钢的阴极和阳极均表现为活化反应，自腐蚀电位下的腐蚀电流密度为阴极反应过程所控制。随着温度的升高，其电化学腐蚀热力学趋势增强，当温度达到60 ℃时，J55 套管钢动力学阻力达到极小值点，自腐蚀电流密度最大。SRB、TGB 使J55 钢在CO2 腐蚀环境中的自腐蚀电位明显降低，并显著促进了CO2 腐蚀的阴极氢去极化过程，导致J55 钢的阳极溶解加速。

• 全断面隧道掘进机滚刀刀圈探究

  支龙, 杨景, 周凡,

  对国内外滚刀拆解后从刀圈上截取试样若干，从化学成分、力学性能和显微组织方面进行对比分析。试验结果表明，国外刀圈用钢与40CrNiMo 的化学成分相近，国内刀圈用钢与5Cr5MoSiV1 的化学成分相近。与国内刀圈比较，国外刀圈在保证较高硬度的前提下具有良好的冲击韧性，且有能体现优良综合性能的回火板条马氏体显微组织的存在。

• Al添加对VCoNi高熵合金力学性能的影响

  张金阳, 马鹏飞, 冯颖颖, 杨军, 韩振华,

  通过对Al 合金化调控研究了VCoNi 合金的微观结构及力学性能。微观结构测试表明，随着Al 元素含量的增加，合金微观组织结构由单相转变为FCC+BCC 双相结构。力学性能测试表明，Al 添加提高了合金的强度，但塑性总体上有下降的趋势，其内在机制与Al 合金化诱发的动态应变时效和σ 相的动态析出密切相关。

• 飞机起落架内筒镀层观察及其摩擦磨损性能研究

  赵雷鸣, 苗健, 郭仕华, 杨刚,

  为研究飞机起落架内筒镀铬层表面质量及其摩擦磨损性能，采用扫描电镜和能谱仪对起落架内筒镀铬层进行形貌观察。然后采用摩擦磨损试验机、显微硬度计和白光干涉仪等对镀铬层进行了研究。结果表明:起落架内筒镀铬层表面清晰光滑，表面呈微小流线型沟槽形貌;镀层与基体结合良好，但镀层截面有少许微裂纹存在;镀铬后表面粗糙度明显优于非镀层;镀层硬度明显提高，镀铬后显微硬度提升36.9%;镀层的摩擦磨损性能明显改善，无镀层的磨损量是镀铬层的7.6倍。

• ZL114A铝合金在不同喷丸工艺下的疲劳性能与微观机理研究

  叶金祥, 郑程, 李凯, 孟伟,

  研究了ZL114A 铝合金采用S70 国产丸粒喷丸与SAE S70 进口丸粒喷丸后的疲劳性能，并对两种工艺下的ZL114A 铝合金疲劳断裂微观机理进行了探索。结果表明：ZL114A 铝合金经国产丸粒喷丸与进口丸粒喷丸，其疲劳性能没有明显差异。国产喷丸工艺与进口喷丸工艺下的ZL114A 铝合金试验件的瞬断区面积均约占整个断口的60%，疲劳断口上均有块状解理面，瞬断区域均可见相当数量的韧窝，韧窝呈密集排列的蜂窝状，表明试样发生了韧性断裂。国产喷丸ZL114A 铝合金与进口喷丸ZL114A 铝合金试样的裂纹扩展路径是相同的，裂纹在试验件的表面萌生，经条状物区域进一步扩展，最后在韧性断裂中断裂。

• Hilbert时频谱在轴承内圈近表面缺陷识别中的应用

  杨萌萌, 何慈武, 龙晋桓, 刘藤子, 韩军, 林靖翔, 陈尚群,

  轴承作为航空航天等高端应用中的重要部件，对其内部及近表面缺陷高精度检测是保障轴承高质量的关键。在轴承的超声缺陷检测中，轴承近表面微小缺陷信号淹没在表面或底面回波信号中，存在缺陷检测盲区，难以保证轴承质量。针对上述问题，提出采用Hilbert 时频谱实现轴承内圈近表面缺陷识别的方法。对样品人工缺陷实测超声信号分别基于Hilbert-Huang 变换和小波变换在时频域进行比较研究，利用卷积神经网络（CNN），通过交叉实验验证Hilbert 时频谱和小波时频图对轴承内圈近表面缺陷识别的可靠性。结果表明，利用Hilbert 时频谱对轴承内圈近表面缺陷的识别比小波时频图更有效，并能同时对上、下表面微小缺陷进行分类。这有效提高了轴承内圈近表面缺陷检测精度，识别的平均准确率为98.83%，为近表面缺陷识别提供了新方法。