热加工工艺杂志

热加工工艺杂志2023年第16期

• 纳米硼化物的制备及应用研究进展

  薛军安, 马新光, 罗超, 许彦可, 严红燕, 李慧, 梁精龙,

  过渡金属硼化物材料因具有高硬度、良好导电性和耐磨性等优异性能，在多个工业领域得到越来越多的应用。综述了纳米硼化物的主要制备工艺：热等离子体法、热还原法、湿化学法、固相反应和脉冲放电法，以及硼和硼化物在机电、冶金和轻工业中的应用，并对硼及硼化物发展趋势进行了展望。

• 微弧氧化陶瓷层生长机理及影响因素分析

  王昌, 浦承皓, 马迪, 刘洲超, 魏刚, 张伟强, 雷其林,

  针对微弧氧化整体过程，较为系统地阐述了微弧氧化成膜原理。随后基于微弧氧化研究过程中所得理论详细分析探讨了微弧氧化过程中击穿放电方式对于膜层微观结构的影响方式。最后阐述了电参数、电解液对微弧氧化膜层特性的影响机制。

• 氮含量对新型奥氏体不锈钢电化学响应及点蚀行为的影响

  徐桂芳, 王志隆, 刘文通,

  利用电化学工作站对含氮量分别为0.326%、0.527%、0.750%的新型奥氏体不锈钢在2.5%、3.5%、4.5%、5.5%、10.5% NaCl溶液中进行动电位极化测试，同时在3.5% NaCl溶液中进行了EIS测试，获得阻抗谱图；在浓度为6%的FeCL3溶液中进行了标准点蚀试验，计算了试样的平均腐蚀速率；采用扫描电镜（SEM）与激光共聚焦显微镜（LSM）对腐蚀后试样进行三维成像观察。结果表明：试样的腐蚀电位（Ecorr）随着溶液浓度的升高，表现出先升后降的趋势，当氮含量为0.527%时，其点蚀电位（Eb）均大于1.2V；随着氮含量的增加，电荷转移电阻（Rct）以及钝化膜厚度（Lss）亦表现出先升后降的趋势，当氮含量为0.527%时获得极大值，Rct与Lss分别为4.222×105 Ω·cm2、6.688×10-8 m，说明此合金在NaCl溶液中具有最佳的耐腐蚀性。氮含量为0.527%的合金，其平均腐蚀速率以及腐蚀坑深度均具有最小值，分别为130.370 g/(m2·h)、185.300 μm，在相同视野下其腐蚀区域最小，耐腐蚀性良好。

• Te微合金化对1R50导电铝合金的组织及性能的影响

  杜壮, 叶金文, 杨璐霏,

  向1R50导电铝合金中添加微量Te元素，采用OM、XRD、SEM、EDS、万能试验机及涡流导电仪分别研究了Te微合金化对1R50合金微观组织、力学性能及导电率的影响。结果表明：Te添加后形成的Al2Te3相作为形核核心，可有效细化合金晶粒尺寸；使1R50导电铝合金的第二相形貌由粗大长条状转变为球形，提升了1R50导电铝合金的力学性能。此外，Te与Fe、Si、Ce原子形成了Al-Ce-Fe-Si-Te的金属间化合物，并在晶界析出，净化了基体，改善了1R50导电铝合金的导电性能。当Te添加量为0.1wt%时，合金的综合性能最佳，抗拉强度及伸长率为78 MPa及41.4%，与1R50合金相比分别提高了16.4%及7.0%，且导电率不降低。

• 基于图像处理方法的局部低硬度P91弯头蠕变寿命评估

  李戈, 李海洋, 冯可云, 王鲁, 付尚存,

  以某电厂管道普查中发现的局部低硬度P91弯头为研究对象，一方面，通过网格化的硬度检测和数据采集，利用图像处理方法分割出该弯头的低硬度区域，然后经有限元计算求得低硬度区域的最大应力；另一方面，根据现场的硬度、金相检测结果，通过查阅相关文献，求得同等级硬度下的持久强度，最终通过等温线外推法计算该弯头的剩余寿命。对于局部低硬度P91，这种基于图像处理方法的蠕变寿命评估手段可实现精确的Ⅱ级寿命评估，为广大电厂处理局部低硬度P91问题提供了一种思路，对在役机组局部低硬度P91的寿命管理有指导意义。

• 电磁冲击对7075铝合金抗应力腐蚀性能的影响

  王宏, 孙向阳, 余莎, 孙倩,

  通过电导率测试、残余应力测试以及电化学腐蚀实验，研究了近室温条件下电磁冲击对7075铝合金抗应力腐蚀性能的影响。分析讨论了电磁冲击处理过程中脉冲磁场和脉冲电流作用时间对7075铝合金导电率、残余应力以及电化学腐蚀性能的影响规律。结果表明：与未处理试样相比较，当脉冲磁场（励磁电流75A）作用时间为60 s，脉冲电流（电流密度166 A/mm2）作用时间为1.0 s时，试样的导电率从37.82% IACS提高至40.46% IACS，残余应力从31.9 MPa降低为20.7 MPa，其自腐蚀电位从-1.17516 V增加到-0.96270 V，自腐蚀电流密度从0.00897 A/cm2降为0.00399 A/cm2，抗腐蚀性能最佳，电磁冲击处理效果最好。电磁冲击处理能减少材料内部的微裂纹、位错等缺陷，降低晶格畸变程度和残余应力大小，进而抑制应力腐蚀裂纹的萌生、扩展，改善了7075铝合金的抗应力腐蚀性能。

• 基于混合麻雀搜索算法海洋管线内腐蚀速率预测

  骆正山, 张轩博, 王小完,

  为提高海洋管线腐蚀速率预测精度，建立基于混合策略麻雀搜索算法（HSSA）优化的深度脊波神经网络（DRNN）腐蚀预测模型。首先通过种群初始化，改进发现者、加入者和侦查者位置更新公式的混合策略提高麻雀搜索算法（SSA）的模型性能。随后利用HSSA对DRNN的权值和阈值进行迭代寻优，降低随机选取参数对模型性能的影响，提高模型预测精度，采用核主成分分析法（KPCA）提取出原始数据中的主要特征。最后，以中国海南东部某海底管道数据进行验证，并与其余4个模型对比。结果表明：HSSA-DRNN模型预测结果较其余模型更接近实际值，且MRE、RMSE指标均优于对比模型，证明所提模型能更准确可靠的预测海底管道腐蚀速率。

• 特殊偶数重位点阵晶界的结构观测技术

  原效坤, 吉元,

  以硬质合金为研究对象，分别采用扫描电镜、电子背散射衍射(EBSD)和统计性的晶界结构分析方法，进行了特殊偶数重位点阵晶界的结构观测，其主要程序为：①碳化钨/碳化钨晶界的准确分离；②碳化钨/碳化钨晶界按照不同标准的准确分类；③通过五参数法，对特殊重位点阵晶界做晶界面取向织构分析；④进一步对典型重位点阵晶界做界面结构分析。研究改进了特定晶界的提取和分类技术与典型重位点阵晶界的界面结构分析技术，并形成了重位点阵晶界结构对材料性能的有效反馈，其研究方法构成了对其它六方晶系材料的有益参鉴。

• 混合控制模式镍基合金蠕变变形研究

  承通, 孙思波, 孙莉, 郭素娟,

  采用应力-应变混合控制（HCFI）试验方法，在650℃开展不同应变幅值、保载应力水平和保载时间下GH4169合金的蠕变-疲劳试验，研究其蠕变变形行为和蠕变-疲劳失效演变特征。结果表明：GH4169合金在HCFI试验应力保载期会持续产生蠕变变形，每周次的总蠕变量随着循环周次的增加不断增加，呈现三阶段的演化趋势。HCFI应力保载期的蠕变应变是区分于传统应变控制（SCFI）应力松弛的主要特征；同时HCFI加载能够灵活控制材料蠕变-疲劳失效过程中蠕变和疲劳损伤的比例，克服传统试验蠕变损伤易饱和的难题。

• AlCuFeMnNi高熵合金组织结构与耐磨性能研究

  马明星, 李尚之, 王志新, 董 晨, 赵 量, 侯润森,

  为了研究AlCuFeMnNi高熵合金的物相结构、显微组织、硬度和耐磨性能,采用X射线衍射仪、光学显微镜、显微硬度计和摩擦磨损试验机对真空熔炼制备出的AlCuFeMnNi合金进行测试。结果表明: AlCuFeMnNi合金是由BCC主相和FCC相构成的双相结构。AlCuFeMnNi合金显微组织是由BCC主相枝晶区域和FCC相晶间区域构成,属于典型的树枝晶结构。合金锭底部枝晶组织细小则是因为该区域界面热阻小、散热快、温差与过冷度大和形核速率高所致；顶部没有出现连片的晶间区域则是因为在凝固过程中被粗大枝晶“树杈”割裂成“小熔池”所致。AlCuFeMnNi高熵合金的显微硬度、摩擦因数和质量损失率分别为423.5 HV0.5、0.61和0.40%,其摩擦磨损曲线随时间的增长呈现先快速上升后稳定的趋势。这主要是因为摩擦初期摩擦因数随阻力和接触面积的增加而迅速增大和磨损机制由初期剥层磨损向后期氧化磨损转变所致。

• 高体分SiCp/Al复合材料的热加工特性研究

  郝世明, 刘鹏茹, 谢敬佩,

  利用Gleeble-1500型热模拟试验机，在变形温度420～540℃、应变速率0.003～0.100 s-1的条件下对真空热压法制备的25vol% SiCp/Al-30Si复合材料进行了等温热压缩试验，建立了基于峰值应力的包含Arrhenius项同时考虑应变、应变速率及温度影响的本构方程，观察了复合材料压缩变形前后的组织形貌。结果表明：25vol% SiCp/Al-30Si复合材料的流变应力随变形温度的升高而降低，随应变速率的增加而升高，显示为较强的变形温度与应变速度敏感性。通过线性回归分析计算了复合材料的应变指数n以及变形激活能Q，复合材料的热压缩流变应力可用包含Zener-Hollomon参数的双曲线正弦关系来描述。复合材料在低温热压缩变形中发生了伪塑性变形，温度不低于540℃、应变速率0.003～0.010 s-1条件下热加工可修复和改善复合材料的空洞和颗粒区域性分布不均。

• W80Cu20电触头材料的制备及研究

  武 宇, 王 喆, 林基辉, 张 腾, 金 波, 温亚辉,

  为提高电触头材料的性能和使用寿命,采用熔渗法制备出分别掺杂B、Nb、CeO2和Y2O3的W80Cu20触头材料,通过对其显微组织和性能的表征和分析,确定了W80Cu20合金中最佳的元素掺杂种类及掺杂量。结果表明:在W80Cu20合金中掺杂B时,其最佳掺杂量为0.1wt%,合金的相对密度高达99.1%,硬度和电导率分别为234 HB和50.93×103 S/m。W80Cu20合金中Nb的最佳掺杂量为1 wt%,合金的相对密度为98.0%,硬度和电导率分别为235 HB和33.86×103 S/m。当W80Cu20中掺杂稀土氧化物CeO2或Y2O3时,CeO2的最佳掺杂量为0.3wt%,合金的相对密度为97.6%,硬度和导电率分别为234 HB和42.76×103 S/m；Y2O3的最佳掺杂量为0.4wt%,合金的相对密度为98.9%,硬度和电导率分别为232 HB和39.80×103 S/m。经综合分析,W80Cu20合金中最优掺杂组元为B。

• SiCf/TC17/GH4169复合材料界面结构和元素扩散研究

  孟航, 孟凡玲, 武小娟, 孔旭, 王玉敏,

  采用多组元两步构筑成型方法并结合热等静压技术制备了SiCf/TC17/GH4169复合材料，研究了复合材料界面微观结构组成和元素扩散规律。结果表明，在SiCf/TC17/GH4169复合材料中，SiC纤维保持完整、圆度均匀，纤维和TC17合金形成了连续致密的TiC反应层，TC17钛合金和GH4169发生元素扩散，形成了多个反应层。GH4169中Ni、Fe、Cr扩散进入TC17，形成了TiNi3、FeCr、TiNi、Ti2Ni等反应产物，TiNi3和FeCr呈交错分布，TiNi和Ti2Ni各自均呈连续条状分布。TC17和GH4169形成的多个反应层总厚度为25 μm，加入TC17过渡组元后，能够改善SiC纤维和GH4169界面相容性，避免纤维被高温合金侵蚀。

• 304L/Q235B不锈钢层状复合板热处理工艺优化研究

  赵惠, 王艺卓, 白一凡, 朱磊, 邢立伟,

  采用爆炸焊接法制备304L/Q235B不锈钢层状复合材料。为确定最佳热处理工艺制度，试验设计了4种热处理工艺。通过SEM和EDX能谱观察和分析304L/Q235B界面微观组织及元素扩散情况。采用显微硬度试验检测界面加工硬化现象改善程度，结果表明，在不同热处理工艺下，复合材料界面结合良好无分层，但在热处理的保温温度为620～700℃的条件下，复合材料界面附近区域发生Fe或Cr元素的扩散，保温温度达到700℃时元素扩散程度最大，且此时Q235B侧近界面区域晶粒尺寸最大，达到9～14 μm。当热处理工艺的保温温度为660℃时，304L/Q235B加工硬化现象得到了明显改善，且能保证钢板硬度较高。当保温温度为660℃时，热处理后试样的晶间腐蚀试验结果显示，试样具有良好耐蚀性，未发生腐蚀。因此，保温温度为660℃是304L/Q235B复合材料的最佳热处理工艺。

• 送粉速率对IN718熔覆涂层拉伸性能的影响

  张朝铭, 舒林森,

  采用单因素变量法，保持扫描速度22 mm/s、激光功率1800 W和光斑直径φ2 mm，研究送粉速率分别在18、20、22 g·min-1条件下IN718熔覆涂层截面形貌、显微组织、拉伸性能及其断口特征。结果表明：随着送粉速率的增加，熔覆层的组织晶粒尺寸先减小后增大。送粉速率20 g·min-1时，熔覆层中部、下部组织由具有方向性的小尺寸（30 μm以下）柱状晶和树枝晶构成，此时制备试件的拉伸性能最优，其屈服强度与基材相近、抗拉强度高于基材，两个强度值分别为（1047±45）MPa和（1245±54）MPa，而杨氏模量、伸长率依次为（185±3）GPa、（7.1±0.3）%，拉伸断口呈韧性断裂特征，具有较好的塑性。

• 急冷塔循环泵叶轮激光熔覆强化工艺研究

  魏坤坤, 黄勇, 郭辉, 孙传新, 李文建,

  针对叶轮母材2205双相不锈钢失效原因进行研究,通过激光熔覆和激光重熔制备耐磨涂层进行防护和强化。研究在2205双相不锈钢上采用正交试验研究激光功率、扫描速度、送粉速度对熔覆层成形效果的影响。对该钢的磨损性能测试进行分析。结果表明:当激光功率1000 W、扫描速度6 mm/s、送粉速度1.5 r/min时,熔覆层的效果最好,无明显裂纹和气孔等缺陷,熔覆层表面硬度为487.2 HV0.2。在此参数下进行激光重熔试验,得出在工艺参数为激光功率1000 W、扫描速度12 mm/s条件下,重熔层表面形貌平整,重熔层表面硬度为658.5 HV0.2。基材磨损量为0.0751 g,熔覆层磨损量0.0350 g,重熔后的磨损量为0.0211 g,熔覆层磨损量是相对于基材的46.6%,重熔层的磨损量是基材的28.1%。与原始基材比较,熔覆层使基材表面耐磨性能增强,再采用激光重熔处理后,熔覆表面耐磨性进一步提升,可为进一步修复循环泵叶轮提供参考。

• TC21钛合金表面激光熔覆Ni/Al-Cu涂层的组织与性能

  肇威, 张林, 隋欣梦, 张维平,

  利用激光熔覆技术在TC21钛合金表面制备Cu含量为0、4、8at%的Ni/Al熔覆层。采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、显微硬度计以及材料表面性能综合测试仪。研究了Cu元素对Ni/Al熔覆层微观组织和性能的影响。结果表明：当Cu元素含量为0at%时，熔覆层物相主要由TiNi、Ti2Ni、TiAl、AlNi2Ti组成，熔覆层显微组织存在孔洞。随Cu元素的加入，Cu原子取代了TiNi晶体结构中的Ni原子，形成了新的三元相TiNi0.8Cu0.2，熔覆层组织致密。当Cu元素含量为4at%时，熔覆层有最高的显微硬度和耐磨性，硬度约为基体的2.3倍,耐磨性为基体的4.1倍。磨损机制主要为粘着磨损和磨粒磨损。

• 感应熔覆过程中氧化皮对锅炉管内壁力学性能的影响及其抑制技术研究

  曲作鹏, 王磊, 赵文博, 田欣利, 张贝贝, 戴松元, 蔡墨朗, 王海军,

  高频感应熔焊技术代表了锅炉四管受热面高温防腐技术的发展方向。但由于高频感应线圈对管外壁涂层加热重熔时，管内壁也随之被加热，使管内壁表面产生氧化皮。通过检测表面硬度和脱碳层深度等指标，对于氧化皮对管内壁性能的影响进行了评估。结果表明：当重熔温度升高使得管内壁温度超过580℃时，由管内壁基体表面起向外依次排列为FeO、Fe3O4、Fe2O3等三层氧化膜，厚度比约为1∶10∶100。FeO虽然较薄但结构疏松，晶格缺陷多，不稳定易分解，易从管内壁表面脱落，是造成爆管事故的主要因素。利用氮气保护的方法对感应重熔过程产生的氧化皮进行了有效抑制，该方法也抑制了管排背面氧化皮的产生，实验证明其效果显著。

• 多弧离子镀CrAlSiN涂层对H13钢显微硬度和耐磨性的影响

  翟力, 袁海军, 李献锋, 胡峰荣, 张军, 陈文雄, 周志明,

  研究了多弧离子镀CrAlSiN涂层对淬火、渗氮处理H13模具钢的显微硬度及摩擦性能。结果表明：较之于镀膜处理后的和未镀膜的共6种H13钢，淬火处理后H13钢显微硬度为530 HV；等离子渗氮处理H13钢的显微硬度为1095 HV；镀膜后的H13钢硬度达到2697 HV；镀膜后的淬火处理H13钢硬度为2840 HV，镀膜后的渗氮处理H13钢显微硬度是4010 HV。总体来看，镀膜后其磨损量明显降低，表面质量明显改善，耐磨性得到极大提升。

• 高速电弧喷涂Fe基非晶涂层的晶化行为及其电化学腐蚀特性

  林尽染, 王泽华, 程江波, 康敏, 洪晟,

  利用高速电弧喷涂技术制备了FeNiCrBSiNbW非晶涂层，随后对其进行了不同温度的晶化处理；探讨了Fe基非晶涂层的晶化行为及其对电化学腐蚀特性的影响规律。采用X射线衍射仪、扫描电镜、差示扫描量热仪、电化学工作站对不同温度晶化处理后涂层的组织结构和电化学腐蚀行为进行表征。结果表明：随晶化处理温度的升高，FeNiCrBSiNbW非晶涂层的非晶相含量与孔隙率逐渐降低，涂层在3.5 wt% NaCl溶液中的耐腐蚀性逐渐下降，喷涂态涂层中高的非晶相含量以及低的硼化物含量均有助于其耐腐蚀能力的提升。

• 2A12铝合金的低压微弧氧化制备与性能研究

  刘志扬, 马国峰, 高美玉, 史德阳,

  微弧氧化是一种优秀的表面处理手段，适用于铝、镁、钛等阀金属。但目前微弧氧化处理所需电能过高，生产成本高，不符合绿色发展理念，限制了其应用。实验采用微弧氧化双向脉冲电源，在Na2SiO3-KOH电解液体系中，在2A12铝合金表面制备微弧氧化膜。在电解液中加入添加剂NaF，采用分段升压手段，在较低电压下制备微弧氧化膜。通过扫描电镜（SEM）、X-射线衍射（XRD）、电子能谱分析（EDS）、电化学工作站等手段表征其耐蚀性。结果表明，加入NaF能够有效降低微弧氧化所需的电压，在正向电压为220 V时微弧氧化即可反应，膜层主要成分为Al、Si、O，相结构组成主要为α-Al2O3，并存在非晶态Al2O3；在升压段数为4、升压速率为10 V/min、NaF浓度为1g/L时耐蚀性较好。

• 单级时效对Al-Mg-Si-Cu合金拉伸及晶间腐蚀性能的影响

  李海, 田奎生, 王芝秀,

  为了寻求强度与耐蚀性良好配合，采用拉伸测试和加速腐蚀实验，研究了180～210℃/1～10 h单级时效对Al-Mg-Si-Cu合金拉伸性能和晶间腐蚀敏感性的影响。结果表明，随着时效时间延长，合金强度先升高后降低，伸长率则逐渐下降，晶间腐蚀深度先增大后减小，腐蚀类型由晶间腐蚀转变为均匀腐蚀；提高时效温度，合金硬化及软化速度均加快。经200℃/6 h单级时效，合金不仅无晶间腐蚀敏感性，还有较高的拉伸性能，抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为374、359 MPa和9.9%。透射电镜观察表明，200℃/6 h单级时效合金基体析出相为均匀分布的Q'和β'相，晶界析出相呈球状、断续分布，这种析出特征赋予了合金高的强度和晶间腐蚀抗力。

• 时效工艺对低压铸造A356合金轮毂显微组织与力学性能的影响

  杜婷, 孟嘉楠, 郝亮亮,

  研究了单级与双级时效对低压铸造A356合金轮毂重要部位的组织和力学性能的影响。结果表明：与单级时效相比，双级时效处理得到合金的共晶硅圆整细小、分布均匀，Mg2Si第二相颗粒细小致密，对应的力学性能更好；双级时效在内轮缘位置拉伸性能最好，抗拉强度达到290.8 MPa、屈服强度达231.1 MPa、伸长率达9.2%。在轮毂生产中，使用双级时效代替单级时效，可有效缩短工期，节省能耗。

• 深冷处理温度对GH2132合金组织和力学性能的影响

  李祥, 郑光明, 颜培, 骆传跃, 于良, 常垲硕,

  针对航空铁基高温合金材料GH2132合金，进行深冷处理，研究了深冷处理温度对其微观组织、维氏硬度、残余应力、屈服强度和抗拉强度的影响规律，探寻优化组织结构和改善力学性能的方法。研究发现：随着深冷处理温度的降低，GH2132合金的晶粒明显长大，其碳化物析出相由短杆状向颗粒状转变；维氏硬度先上升后下降，在-150℃硬度达到最高值392.2 HV，与室温下的相比提高8.7%；表面残余压应力随着温度降低而不断增大，在-190℃时达到最大值，与室温下的相比提高360%；屈服强度和抗拉强度随温度变化的规律一致，随着温度的降低呈现逐步增加后下降的趋势，在-150℃时达到最大值。此研究能够为高温合金材料组织结构优化和力学性能提升提供参考价值，还为高温合金低温切削提供理论指导。

• 热处理工艺对超高锰钢组织与力学性能的影响

  杨进德,

  对铸态超高锰钢ZGMn18Cr2钢进行了3种热处理工艺试验，采用显微组织观察、硬度测试、冲击试验研究了不同热处理工艺对ZGMn18Cr2钢组织与力学性能的影响。结果表明：铸态ZGMn18Cr2钢的组织中有大量弥散分布的碳化物存在于晶内和晶界处。经过580℃保温1 h，再680℃保温2 h，最后1100℃保温2 h，水淬处理后，ZGMn18Cr2钢的组织为单一的奥氏体组织，且晶粒细小。ZGMn18Cr2钢的硬度、冲击吸收能量分别达到241 HB、117.2 J，综合力学性能最佳。

• 不同冷却速度下25CrNi2MoV轴承钢的组织与性能

  王勇, 罗新民,

  采用Gleeble-3500热模拟试验机、OM、硬度测试、磨损试验等手段，研究了不同冷却速度对25CrNi2MoV轴承钢组织与性能的影响。结果表明：冷却速度在0.2～3.0℃/s范围内，25CrNi2MoV钢组织主要为贝氏体+铁素体，随着冷却速度的升高，25CrNi2MoV钢中铁素体含量逐渐减少，晶粒逐渐细化，其硬度值均在250 HV以下，耐磨性较差。当冷却速度为10℃/s时，25CrNi2MoV钢组织为马氏体和少量贝氏体的混合组织。冷却速度达到30℃/s时，组织中开始生成残余奥氏体。当冷却速度在10～60℃/s范围内，25CrNi2MoV钢的硬度值均在430 HV以上，耐磨性较好。

• GH4049高温合金球体渗铝工艺研究

  赖道辉, 甘国荣, 韦芙丹,

  为了提高高温合金GH4049球体的耐磨性及延长其使用寿命，采用固体渗铝法对其表面进行渗铝处理，分析了不同渗铝温度、渗铝时间对渗层深度和硬度的影响。结果表明，随着渗铝温度和渗铝时间的延长，渗层深度越深，而中心硬度有所降低；在渗铝温度为950℃，渗铝保温时间为10～12 h时，获得的渗铝层深度为30～50 μm，心部的硬度达到30.5～37.5 HRC，能够满足生产工艺要求。

• 液压油缸用高强度高耐蚀材料的工艺研究

  王炉, 秦世斌, 程相榜, 郭玉坤,

  开发了S890钢作为缸筒材料，通过热处理工艺、焊接工艺研究，确定其最佳工艺方案，对比缸筒材料的力学性能和耐腐蚀性能，分析了S890钢应用于液压油缸的优点。结果表明：将S890钢应用于液压油缸的缸筒，其热处理工艺为：淬火温度930℃，保温100 min，水冷；回火温度（630～640℃），保温240 min，水冷，其窄间隙焊接工艺为：采用ER76-G焊丝，80% Ar+20% CO2保护气体，焊前预热100～150℃，打底焊电流220 A，电压23.4 V，填充焊电流280 A，电压28.6 V，层间温度100～300℃。S890、30CrMnSi、27SiMn和30CrMo这4中材料中，采用S890钢的液压油缸的强度、韧性和耐腐蚀性最好。

• 浅谈多品种小批量产品热处理的节能减排

  杨静, 陈茂涛, 王永坤, 薛建,

  针对多品种小批量产品的热处理，以某船舶配套企业为例，从建立设计选材规范、设计要求标准化、热处理设备选型规范化、冷热工艺协调规范化、热处理工艺创新及通用化、组批生产管理规范的建立、热处理质量控制规范的建立等方面阐述了热处理节能减排的措施，这些措施经过实践检验，绩效显著，期望给大家以有益的启示。

• 强制冷却工艺对低碳铝镇静钢组织和性能的影响

  张亮亮, 于洋, 史震, 王畅, 齐达, 王林,

  采用强制冷却工艺可以加快热卷流转，提高生产效率。通过分析低碳铝镇静钢热轧态显微组织及力学性能，对比研究了不同冷却工艺对钢的组织及通卷性能的影响。结果表明，与自然冷却相比，强制冷却工艺的晶粒度相对均匀，两者的析出物都很少；强制冷却工艺的强度有一定提升，（550±30）℃入水工艺的屈服强度比自然冷却工艺平均高30 MPa左右。同时，通卷的性能均匀性也有效改善，选用入水温度为（400±30）℃的水冷工艺能保证合适的强度且通卷性能差异控制在20 MPa以内。

• 激光功率对440C钢表面淬火组织和性能的影响

  魏连坤, 杜春燕, 赵晖,

  采用光纤激光器在440C钢表面制备淬火改性层，探究了不同激光功率对淬火组织演变、硬度、磨损性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明：经过激光淬火后材料表面生成奥氏体和马氏体且组织细密，最大显微硬度可以达到650 HV，最大硬化深度为0.3 mm。随着功率的增加，摩擦系数下降，耐磨性能提升，自腐蚀电流密度下降，耐腐蚀性能提高。

• 18Cr2Ni4WA钢奥氏体形核和长大行为研究

  范子靖, 郭伦, 王杰, 党淑娥, 朱雪彤,

  在齿轮热加工过程中，发现有晶粒粗大不均匀即混晶现象，严重影响着大型风电齿轮的综合性能以及该新型材料的推广应用。为了细化晶粒、改善大型齿轮综合力学性能，以18Cr2Ni4WA大型齿轮钢为研究对象，研究其锻后热处理过程中奥氏体晶核形成及其晶核长大行为。结果表明，该钢的形核和长大都与α相再结晶有关，在临界温度（700℃）主要是针状形核，临界温度以上（740℃）发生球状形核。随着α相再结晶完成，长大趋于等轴状，且奥氏体均匀化。

• 时效处理对7075铝合金组织及性能的影响

  刘书潭, 邹龙江, 黄一川, 李绍威,

  对T6态7075铝合金进行了双级时效和回归再时效(RRA)处理，采用SEM及XRD分析其微观组织，使用硬度测试和拉伸试验进行力学性能对比，测得极化曲线和交流阻抗以研究其耐蚀性。结果表明，相对于T6态铝合金，双级时效后的铝合金强度、硬度下降，但其伸长率提高；回归再时效处理后，合金的硬度上升至179.8 HV，屈服强度上升至509.5 MPa，抗拉强度为561 MPa，伸长率保持不变。回归再时效处理后的合金自腐蚀电位与双级时效态的自腐蚀电位接近，高于T6态合金，回归再时效态合金的自腐蚀电流密度为3.3151 μA/cm2，仅为T6态合金的1/2左右；其等效电阻远高于T6态合金。以上结果表明，回归再时效处理提高了合金的韧性和耐蚀性，同时保持了较高强度和硬度。

• 7075铝合金高锁螺母装配过程失效实验研究

  徐昊, 肖琪, 刘婧颖, 王凯, 高伟, 张晓斌,

  针对高锁螺栓和螺母装配过程中出现的装配失效进行了实验研究。基于高速摄像机的拍摄结果对装配过程中螺母的运动和受力情况进行了分析，并基于断口形貌进一步讨论了螺母失效原因。结果表明，装配过程中螺母发生双向弯曲运动，弯曲应力是导致螺母断裂的主要载荷来源，最大弯曲正应力为594 MPa。螺母断裂模式为弯曲疲劳断裂。