热加工工艺杂志

热加工工艺杂志2023年第23期

• 含钒钢渣提钒工艺的研究进展

  邵雪莹, 梁精龙, 王乐, 井振威,

  含钒钢渣产于钒钛磁铁矿的炼钢过程，同时也是宝贵的二次资源。因此，如何低成本高效率地回收钢渣中的钒资源是我国钒产业的重要举措。本文总结了目前提钒方法的工艺路线、原理和研究现状，简要介绍了火法提钒的优缺点，重点描述了钠化提钒、钙化提钒、空白焙烧提钒、微波焙烧提钒、直接浸出等湿法提钒工艺的发展现状，阐述了这些工艺存在的优缺点以及改进方向。对钢渣提钒工艺的未来研究方向进行了展望，以实现提钒工艺高效率、低成本、无污染的绿色化发展。

• 中间包碱性覆盖剂的研究现状与展望

  高青青, 李明晖, 李赛赛, 李灿华,

  系统地总结了现阶段连铸过程中中间包覆盖剂的具体研究进展，重点综述了碱性中间包覆盖剂，指出了其尚存在的保温性能差、容易发生结壳现象和洁净度低等缺点，以及相应的解决方案。最后对中间包覆盖剂技术的发展进行了展望。

• 低循环疲劳NiTi基超弹合金微纳米尺度相设计的研究进展

  吴子毅, 吕珺, 卢书媛, 谈兆莹, 陈秋旭, 卢斌峰,

  形状记忆合金功能特性的循环疲劳问题是制约其长期服役模式下功能应用的共性关键问题。反复加载-卸载条件下应力诱发奥氏体的塑性变形会影响应力驱动超弹性的循环稳定性。近期的研究进展表明，通过合理的成分设计可以引入合适体积分数的第二相，进而显著提升合金超弹响应的循环稳定性。本文综述了Ni-Ti基合金薄膜、增材制造块体合金和大塑性变形合金微柱三类低循环疲劳超弹合金的相设计，分析了合金的基体相和第二相的相结构、相界面、相分数、相模量等特征，并对低循环疲劳相设计策略的潜在应用进行了展望。

• 金属基复合材料构型化与界面特性的研究现状

  赵娜娜, 陈浩, 章晨曦, 水云霏, 姚特立,

  以颗粒作为增强相的金属基复合材料既具有基体优良的塑韧性，又具有陶瓷颗粒的高强度与耐高温特性，当陶瓷颗粒体积分数不断增大，其强度、硬度以及耐磨性同时提升，塑性、韧性却大幅度降低。因此，设计并制备强韧匹配、高耐磨的金属基复合材料具有重要意义。随着增强相可控非均匀分布基本理论的突破，增强相非均匀构型成为一种解决强韧化矛盾的有效方法。本文从微观组织、构型设计及界面特性等方面综合阐述了层状复合结构、梯度结构、核壳结构、网络状结构和多尺度混杂结构增强金属基复合材料的研究进展，论述了构型化设计在金属基复合材料中的应用前景与发展方向。

• 稀土镧对A356铝合金组织的变质作用研究进展

  何兵, 覃铭, 武磊,

  组织的变质细化是提高A356铸造铝合金性能的关键。分别从单一La和La联合其他元素组成复合变质剂两种情况叙述了La对A356合金变质作用的近期研究成果，说明La等稀土元素对合金具有显著的变质作用，并探讨以La为主要变质剂最佳的质量百分数、相关工艺和作用机理。

• 3DP打印砂型(芯)的研究及应用进展

  郑雨杭, 蒋松, 周奇, 廖慧敏, 李玉和, 曾明,

  与传统工艺相比，三维喷印技术（3DP）打印砂型（芯）在铸造工艺开发或复杂铸件的单件小批量生产时，优势明显且极具发展潜力。近年来，3DP在砂型铸造领域的研究和应用发展迅速，成为备受关注的热点。本文对3DP进行了介绍，综述了3DP打印砂型（芯）的研究和应用现状，并对存在的问题及研发应用前景进行了探讨。

• 热输入对800 MPa级HSLA钢焊接接头组织及性能的影响

  孟满丁, 魏金山, 安同邦, 马成勇, 左月,

  采用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、电子背散射衍射（EBSD）、拉伸和冲击等试验方法，研究不同热输入（14～20 kJ/cm）对18 mm厚800 MPa级低合金高强（HSLA）钢熔化极气体保护焊接接头组织和力学性能的影响。结果表明：不同热输入下的焊缝金属显微组织主要以贝氏体和马氏体的混合组织为主，粗晶热影响区组织主要由板条马氏体和联合贝氏体组成。随着热输入增大，粒状贝氏体占比增多，板条块亚结构由平行分布的细长条状向粗大块状转变，焊缝金属的冲击韧性先升后降。当热输入为17 kJ/cm时，焊缝金属显微组织中的短条状板条贝氏体、板条马氏体和细小的粒状贝氏体相互交织且分布均匀，使得焊缝金属韧性高，且分散度较小。在14～20 kJ/cm热输入条件下，焊缝金属、熔合线处、热影响区的-50℃冲击吸收功最低值分别为105、190、166 J；焊缝金属与母材的抗拉强度相差不大，焊材与母材匹配性良好，都能获得强韧性匹配良好的焊接接头。

• X80厚壁管道自动环焊接头性能研究

  何小东, 马本特, 孙頔, 杨叠, 侯宇,

  分别采用GMAW自动焊和GTAW+FCAW-G组合自动焊两种工艺，对φ1422 mm×32.1 mm的X80钢管进行了环焊缝焊接。借助常规拉伸和示波冲击试验测试了环焊缝接头的强度和韧性，并采用宽板拉伸试验方法测试了带缺陷环焊缝接头的应变容量和结构可靠性。结果表明，采用GMAW自动焊，匹配ER80S-G实心焊丝所焊接的X80环焊缝接头为高强匹配；采用GTAW+FCAW-G组合自动焊，匹配ER55-Ni1和E91T1-K2MJ焊丝所焊接的X80环焊缝接头为等强匹配；两种工艺的环焊接头均具有较好的低温韧性，焊缝和热影响区的韧脆转变温度分别低于-65℃和-45℃；即使存在尺寸为50 mm×3 mm的焊接缺陷，GMAW自动焊、GTAW+FCAW-G组合自动焊接头的平均拉伸应变容量分别为6.0%、3.5%，说明这两种环焊缝接头在拉伸载荷下也是安全可靠的。

• 基于插销试验法Q690高强钢焊接冷裂敏感性研究

  朱双春, 曹莹, 吉荣亮,

  应用插销试验法研究Q690高强钢手工焊条焊接的冷裂敏感性，评估预热温度和焊接线能量对Q690临界断裂应力的影响。结果表明，采用线能量1.48 kJ/mm、不预热焊接时，临界断裂应力只有650 MPa，而采用线能量1.48 kJ/mm、预热75℃焊接时，临界断裂应力提高到930 MPa，这是由于预热降低了焊接接头低温区的冷却速度，改善了粗晶区组织，提高了抗冷裂性能。采用线能量3.08 kJ/mm进行焊接，不预热时临界断裂应力为870 MPa，预热75℃情况下临界断裂应力为850 MPa，其热影响区粗晶区均为马氏体和贝氏体的混合组织，粗晶区脆化程度低，一定程度上提高了抗冷裂性能。但由于采用的线能量较大，特别是在预热情况下，热影响区软化区软化程度加重，降低了焊接接头的临界断裂应力。

• Zr1Nb/Zr-4焊缝与Zr1Nb/Zr1Nb焊缝的力学性能和耐腐蚀性能对比研究

  钟多军, 陈耀, 何君,

  分别采用Zr-4和Zr1Nb两种合金作为Zr1Nb包壳的端塞材料，用钨极气体保护焊对包壳和端塞进行焊接。用常温爆破和显微硬度测试方法对比研究了两种焊缝的力学性能，用360℃均匀水腐蚀和400℃高温蒸汽腐蚀对比研究了两种焊缝的耐腐蚀性能。结果表明：两种焊缝的力学性能相当，Zr1Nb/Zr-4焊缝的耐腐蚀性能优于Zr1Nb/Zr1Nb焊缝的耐腐蚀性能。

• Cr涂层对锆合金包壳管脉冲TIG焊接工艺的影响

  丁怀博, 陈兵兵, 李思功, 姚俊,

  对Cr涂层锆合金包壳管进行了脉冲TIG焊接，并对Cr涂层包壳管的焊缝成型及组织进行了分析。结果表明，Cr涂层包壳管的焊缝成型较好，但Cr蒸汽在钨极表面附着，且易与钨极中的W发生匀晶反应，加速了钨极烧损。Cr涂层引起接头表面的氧化色加重，在焊缝的涂层侧形成蓬松层，高温水腐蚀后蓬松层出现脱落。涂层Cr元素熔入焊缝后促进晶粒细化，也造成一定的焊缝夹杂。

• 激光熔覆工艺参数对Ni60硬度和显微组织的影响

  李金华, 单鹏超, 姚芳萍, 冯伟龙,

  采用正交实验法研究了激光熔覆过程中相对工艺参数对Ni60合金粉末组织和显微硬度的影响。对不同参数下试样的显微硬度和显微组织进行分析。结果表明：不同工艺参数下熔覆层的显微硬度差异不大，主要集中在680～720 HV，而熔覆层的高度波动较大。熔覆层晶体结构尺寸随过冷度的增加先减小后增大；随着稀释率的降低，晶体尺寸逐渐减小，熔覆层的组织大致呈枝晶、等长线、背向和面状或者胞状晶体与柱状晶体转变或其中几种转变之间的关系。

• FGH101高温合金惯性摩擦焊接头的显微组织与力学性能

  许乔郅, 张国栋, 袁鸿, 王金雪,

  采用惯性摩擦焊工艺实现了FGH101高温合金的连接，研究了FGH101高温合金惯性摩擦焊接头的显微组织及力学性能。结果表明：焊接接头成形良好，几乎无飞边；接头焊核区（WNZ）为细小等轴晶组织且基本没有γ'强化相，热力影响区（TMAZ）中粗细晶共存且形貌不规则；焊接接头显微硬度呈典型“M”型分布，焊核区硬度最高但其中心区域存在硬度下降现象，经过热处理后，显微硬度提升不明显；焊接接头室温抗拉强度约为1600 MPa，可达到母材的98.4%，屈服强度约为1178 MPa，可达到母材的98.6%；750℃高温抗拉强度约为1208 MPa，可达到母材的96%，屈服强度约为1037 MPa，可达到母材的96%。

• 焊后热处理对激光焊接DP980钢组织和性能的影响

  赖春明, 李琴, 周家林, 谭海林, 莫金竹, 聂慧,

  采用SEM观察、硬度测试、拉伸试验等手段，研究了焊后热处理对DP980钢激光焊接接头组织与性能的影响。结果表明，DP980钢激光焊接接头中各区域马氏体相的比例存在明显差异：相对于母材，熔合区的马氏体比例更高，而热影响区马氏体比例明显下降，形成了明显的软区，降低了接头的力学性能。焊后热处理可以改善接头各区域的组织均匀性，有效消除软区，从而提高接头的硬度和强度，但接头的塑韧性降低。

• 15% SiCp/Al复合材料电阻点焊接头组织形貌及焊接飞溅研究

  范明保, 王永亮, 王世君, 耿明, 黄林, 李杏瑞,

  研究了15% SiCp/Al复合材料直接点焊和添加不锈钢片夹层点焊接头的组织差异。对接头显微组织、拉伸剪切断口和焊接飞溅的产生机理进行分析。结果表明：直接点焊接头熔核区出现了SiC颗粒的偏聚现象。在复合材料和电极间添加0.12 mm不锈钢片夹层焊接时，点焊接头熔核区SiC颗粒分布均匀，焊缝区结合致密、无气孔、夹杂和裂纹缺陷；点焊接头撕裂开后的焊点断口呈纽扣型断裂，接头成型良好。焊接工艺参数选择不当时，焊缝液态金属发生明显外溢，出现焊接飞溅。

• TB18高强韧钛合金电子束焊接头的显微组织和力学性能研究

  王浩军, 张颖云, 李波, 王维贤, 张乐, 韩珂欣,

  对20 mm厚TB18钛合金板材进行了电子束焊接试验，比较了TB18母材和电子束焊接头的显微组织和力学性能。结果表明：母材和接头的平均抗拉强度分别为1330 MPa和1344 MPa，接头的抗拉强度略高于母材；母材和接头的断后伸长率分别为8.8%和8.4%，接头的塑性较母材差。母材拉伸试样断口存在大量韧窝，为韧性断裂，而接头拉伸试样断口形貌主要由韧窝和解理面组成，为准解理断裂。焊缝区的平均显微硬度最高，为378 HV；母材和热影响区的显微硬度值接近，为364～368 HV。这3个区域的β晶粒内都发现了大量的针状次生α相，但焊缝区的次生α相的长度和宽度较母材要小。

• 基于有限元分析的铝合金热变形损伤行为研究

  王静怡, 杨潘, 王丹,

  采用Gleeble-3500热模拟试验机对2024铝合金进行了变形温度为723 K、应变速率为1 s-1，不同压下量下的热模拟压缩试验，结合Deform 3D有限元软件对此变形条件下的材料热变形损伤参数进行了分析。试验过程中随着压下量的增加，试样鼓肚不断增大，最后发生开裂。模拟结果显示，随着加载压下量的增加，试样的等效应力值逐渐升高；损伤值也不断提高，主要分布在试样鼓肚位置，对比试验可以确定2024铝合金的损伤临界值在0.121～0.272。从应力三轴度分布结果可以发现，试样的开裂与拉应力状态的出现有关。

• Ti-22Al-25Nb合金盘件B2/β锻工艺优化

  马雄, 张晓越, 师俊东, 曾卫东, 梁晓波, 张建伟,

  采用有限元模拟分析了Ti-22Al-25Nb合金复杂截面盘件的B2/β锻成形过程，发现简单饼坯作为预制坯成形工艺不合理，模锻后盘件应变不均匀显著：鼔筒与辐板连接位置应变过大，而鼔筒端部应变过小，可能造成组织不均匀。通过模拟对预制坯进行了优化，模锻工艺优化后整个锻件的应变均匀性得到显著改善。采用优化后的工艺进行Ti-22Al-25Nb合金盘件锻造试验，所得的盘锻件组织为板条组织，且不同位置组织均匀性较好。

• 不同工艺参数挤压铸造汽车用Al-Mg-Si合金的组织与性能

  周伟,

  采用OM、SEM、拉伸试验、断口形貌观察等研究了不同压力（60～150 MPa）和加压速度挤压铸造Al-6.5 Mg-1.5Si合金的组织与力学性能。结果表明：铸态Al-6.5Mg-1.5Si合金组织主要由α-Al和共晶Mg2Si组成。随着挤压铸造压力的增加，合金组织中α-Al晶粒和共晶Mg2Si相逐渐细化，α-Al枝晶逐渐减少，合金的致密度逐渐提高。随着挤压铸造压力的增加，合金的抗拉强度和伸长率逐渐提高，但提高幅度逐渐放缓，加压速度对Al-6.5Mg-1.5Si合金的力学性能影响不大。压力150 MPa，加压速度0.3 m/s挤压铸造的Al-6.5Mg-1.5Si合金的抗拉强度和伸长率均达到最大值，分别为257.6 MPa和6.2%。

• 点式锻压激光快速成形TC4钛合金叶片的组织与性能研究

  苗广辉, 韩开生, 田宁,

  为了提高激光快速成形TC4钛合金叶片的性能，采用点式锻压激光快速成形制备了TC4钛合金叶片试件，测试了试样的显微组织、耐磨损性能和耐腐蚀性能，并与常规激光快速成形试样进行了对比。结果表明：与常规激光快速成形叶片相比，点式锻压激光快速成形叶片的室温磨损体积减小幅度达43.9%，在5wt%氯化钠水溶液中的腐蚀电位正移幅度达到10.9%；点式锻压激光快速成形能细化叶片晶粒，避免出现孔洞缺陷，提高了叶片的耐磨损性能和耐腐蚀性能。

• 不同冷轧变形量下LA141镁锂合金的组织与力学性能

  李妍, 毕彦, 冯冬, 胡志勇,

  对挤压态LA141镁锂合金进行了30%～70%不同变形量的冷轧，采用显微组织观察、XRD分析、拉伸试验等研究了冷轧变形后LA141镁锂合金的显微组织及力学性能。结果表明：冷轧过程中合金未发生动态再结晶，晶内有大量析出相出现。随着冷轧变形量的增加，LA141合金的晶粒沿着轧制方向被逐渐拉长，合金的抗拉强度和伸长率先升高后降低。50%冷轧变形的合金的抗拉强度和伸长率均达到最大值，分别为231.4 MPa和37.5%，强塑性匹配最好。

• 变形态TC4钛合金热压缩本构方程及热加工图研究

  王晋忠, 王惠梅, 王永飞, 朱文宇, 余申卫, 王成辉, 汪勇,

  为了精确获得变形态TC4钛合金塑性变形特征和适合的热变形条件，以指导变形工艺参数设计，利用MMS-100动态热模拟机进行热压缩试验，研究了变形态TC4钛合金在应变速率0.01～10 s-1、变形温度880～1030℃条件下的热变形行为，推导了基于Arrhenius公式的本构方程，并采用Zerner-Hollomon参数验证了该本构方程的可靠性。利用动态材料模型建立了变形态TC4钛合金的热加工图。结果表明，变形态TC4钛合金的流变应力随着变形温度的升高和应变速率的降低而减小。稳态应力与补偿因子Z的线性拟合系数为0.96，所建立的热变形本构模型能够用来描述变形态TC4钛合金的热变形行为。变形态TC4钛合金的热加工安全区为变形温度880～920℃、应变速率0.01～0.15 s-1和变形温度990～1030℃、应变速率0.01～4 s-1。

• 流变铸造浆料温度对AlSi7Mg合金组织和性能的影响

  刘晓超, 罗晨旭,

  采用流变铸造生产了AlSi7Mg铝合金的压铸件，对不同浆料温度的压铸件的微观组织进行了观察，并测试了不同参数生产出的压铸件的力学性能。结果表明，不同浆料温度下汽车用流变压铸AlSi7Mg合金的冷却速度随浆料温度的升高而逐渐增大；合金的晶粒平均尺寸随浆料温度的降低而逐渐变大；合金的抗拉强度随浆料温度的升高先升高后降低；合金的断后伸长率随着浆料温度的降低而增加。在浆料温度600℃时，汽车用流变压铸AlSi7Mg合金的力学性能最佳。

• 回炉料添加比例对铝硅合金组织和性能的影响

  秦立新, 汪勇, 余申卫, 王惠梅, 王成辉,

  研究了添加不同比例的回炉料对铝硅合金铸态和热处理态组织及力学性能的影响。结果表明，随回炉料含量的增加，铸态合金抗拉强度和屈服强度保持小幅度增加趋势，伸长率在回炉料的添加比例不大于20%时变化不大，但当回炉料添加量为30%时，细长的针状Fe相增多，导致其伸长率下降。热处理后，与未添加回炉料相比，回炉料添加比例为10%、20%时，回炉料对合金拉伸性能的影响不大，当回炉料添加比例为30%时，其对伸长率的影响较大，抗拉强度、屈服强度降低约5%，伸长率下降约55%。

• 热处理工艺对激光选区熔化SiCp增强Al10SiMg复合材料组织及力学性能的影响

  郭刘欣, 坚增运, 宋亢, 陈焱,

  采用选区激光熔化（SLM）制备了SiCp增强Al10SiMg复合材料，研究了不同热处理工艺对SiCp/Al10SiMg复合材料微观组织演变及力学性能的影响。结果表明，经T2（人工时效）处理后，复合材料的显微组织变化不明显，但力学性能有所提高；经T6（固溶热处理+人工时效）处理后，共晶硅网格消失，过饱和Si颗粒从基体中析出，使Al基体软化，复合材料的抗拉强度以及硬度显著降低，但伸长率有所提高。随着固溶温度的升高（500～525℃），Mg2Si相首先析出，在500℃左右时析出金属间化合物AlFeSi，其含量随固溶温度升高不断增多。在T6热处理过程中，随着固溶温度的升高，复合材料的硬度以及抗拉强度均有所提升，其原理是Mg2Si相的析出以及金属间化合物的沉淀强化克服了显微组织的粗化和基体软化的影响。

• 25MnV钢矿用圆环链热浸镀铝及其力学性能的研究

  许亿, 李光, 陈玉玺, 王同会, 李德胜, 王巍智, 夏原,

  采用扩散热浸镀铝对25MnV钢矿用圆环链进行处理，对热浸镀铝层的显微组织、显微硬度以及圆环链的拉伸性能和破断性能进行研究。结果表明：热浸镀铝后表面为铝层和Fe-Al合金层，合金层主要相为Fe2Al5和FeAl3，合金层内高硬度区域比例较高。经850℃、4 h的扩散处理后，铝层全部转变为合金层，且分为外扩散层与内扩散层，外扩散层主要相为FeAl，内扩散层主要相为Fe3Al，合金层内高硬度区比例明显降低，且内扩散层的显微硬度小于基体。扩散后由于高温抗氧化性的Fe-Al合金层的形成，降低了淬火和回火过程中表面氧化程度，从而提高了其抗拉强度和屈服强度。由于Fe-Al合金层的硬度较高，使得扩散热浸镀铝拉伸件的伸长率和收缩率有所降低。与链条原件相比，热浸镀铝和扩散对破断强度变化不大，而两者的伸长率出现了下降，但两者性能均满足国标对C级别圆环链要求。

• 半固态AZ91镁合金固相线以下流变行为

  姜龙, 郑小平, 宋进英, 田亚强, 陈连生,

  采用Gleeble-3500热模拟实验机对冷轧与半固态热处理后的AZ91镁合金半固态坯料进行热压缩行为研究。所采用的工艺为应变速率0.001 ～10 s-1、温度300 ～450℃。基于对不同变形条件下试样的真应力-真应变曲线的分析，并通过Zener-Hollomom等参数的数值计算，建立了该材料的高温压缩本构方程。结果表明：半固态AZ91镁合金坯料的真应力-真应变曲线属于单峰动态再结晶型；流变应力随变形温度的升高而降低。应力峰值随变形温度的升高朝应变减小的方向移动。半固态AZ91热模拟压缩流变应力本构方程为：\dot\varepsilon=2.01×1024sinh（0.2682σ）7.605268exp （-248140/RT）在固相线下的高温压缩变形，除应变速率为0.01 s-1、温度300、350、400℃或应变速率0.1 s-1、温度300℃外，AZ91半固态坯料峰值应力均低于铸态AZ91镁合金的。

• 电场固溶处理对2219铝合金第二相及力学性能的影响

  栾亚猛, 易幼平, 黄始全,

  2219铝合金中存在着大量的粗大第二相（Al2Cu）粒子是导致其强韧性偏低的重要因素。采用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、拉伸测试等材料测试分析手段研究了电场固溶处理新工艺对2219铝合金第二相及力学性能的影响。结果表明：在固溶处理过程中施加12 kV/cm的电场能提高铜元素的短程扩散速度，促进粗大第二相的溶解。与未施加电场相比，电场固溶处理使合金中的粗大第二相的含量降低，粗大第二相的溶解使铝基体中铜元素含量得以提升，进而使后续时效过程中合金弥散相的析出驱动力得以提高，时效后θ'相更细小致密。经过电场固溶处理后，合金的综合力学性能得到改善，合金的伸长率提升较为显著，从13.3%提升至15.6%。

• 钛合金锥形筒体复合铸型成形工艺研究

  杨飞宇, 邓斌, 巩红涛, 胡博, 杨小建, 杨国超, 李丰, 张卫国,

  针对某型复杂薄壁钛合金锥形筒体铸件，设计了陶瓷型芯、机加工石墨型相结合的复合铸型成形方法。采用陶瓷型芯成形复杂内腔，以提高铸件的尺寸精度和表面质量；采用机加工石墨制得石墨外模，便于浇冒系统设置。采用该复合铸型成功制得具有较高的内部质量、表面质量的钛合金锥形筒体铸件。

• 温度对TC11钛合金摩擦磨损行为的影响

  沈建成, 张俊喜, 王国飞, 易湘斌, 唐林虎, 罗文翠,

  采用HT-1000型球-盘式高温摩擦磨损试验机研究固溶时效后TC11钛合金在100、200、300、400℃下的磨损行为。分析不同温度下摩擦系数及磨损率变化趋势及原因，通过扫描电镜和能谱等方法研究不同温度下磨痕形貌、成分的变化情况和磨损机理。结果表明：400℃时，摩擦系数最小，且随着时间变化不稳定，另外3个温度下摩擦系数相对稳定；温度为200℃时，磨损量最小，300℃时磨损量最大，最大值为最小值的2倍；400℃时，磨损机理以氧化磨损为主，伴有磨粒磨损和少量黏着磨损，另外3个温度下，以磨粒磨损为主，同时均伴有氧化磨损。

• 超音速火焰喷涂WC-Cr3C2-CoNiLa粒子沉积行为

  祝志伟, 陈清宇, 杨超, 纪岗昌,

  通过分析原始粉末、水中沉积粒子及低碳钢基体上沉积粒子的表面形态及截面组织结构，结合沉积涂层组织结构特征分析，研究了超音速火焰喷涂WC-Cr3C2-CoNiLa粒子沉积过程中组织结构形态的演化与涂层结构的形成机制。结果表明：水中沉积粒子表面出现了光滑区域，粒子中WC颗粒由原始粉末中尖角轮廓演化为光滑轮廓的形态，也出现了表面带有脚趾状凸起的颗粒。基体上扁平粒子为具有浮凸光滑致密表面的盘状或饼状。涂层呈现含有硬质相颗粒、条纹或带状特征的层状结构，涂层中硬质相与扁平粒子中的硬质相形态基本相同，其尺寸小于原始粉末和水中沉积粒子中的硬质相。

• 微量Sb对高强度灰铸铁断面敏感性的影响

  程文, 程和法, 吉万晟, 魏家强,

  采用浇注阶梯试块、光学显微镜、硬度测试研究了锑对高强度灰铸铁不同厚度断面的显微组织及力学性能影响。结果表明：灰铸铁含锑量为0.02%时，石墨片得到适度细化，珠光体体积分数有所增加且含量在98%以上，但却不出现白口，硬度的平均值也显著提高；随着厚度的增大，石墨组织大小、数量以及形貌基本保持不变，基体组织也保持均匀性，而硬度减小明显缓慢，大大改善了高强度灰铸铁铸件的断面敏感性。

• 某水平井用P110钢级套管接箍的开裂失效分析

  何亚斌, 余海棠, 刘艳梅, 俞忠宝, 王蕊,

  对某水平井用P110钢级套管接箍在酸化压裂过程中发生的横向开裂失效进行了系统分析，通过宏观几何尺寸测量、化学成分分析、力学性能测试、组织分析、扫描电镜观察和能谱分析等方法分析了裂纹产生的原因。结果表明，接箍台肩根部的应力集中和超尺寸夹杂物引起的缺口效应叠加作用引发裂纹及并使其扩展，最终导致失效。断面有韧窝，但韧窝非常浅；裂纹周围并无明显塑性变形征兆，是非常危险的断裂形式。

• 18MND5钢板的探伤缺陷分析和工艺改进

  王爽, 颜秉宇, 段江涛, 胡海洋,

  在对18MND5钢板探伤时发现了缺陷，对缺陷部位进行了低倍检验、显微组织检验、原位分析、厚度方向性能以及扫描电镜检验。结果表明，钢板厚度的中心区域存在严重偏析，同时含有较多的非金属夹杂物，这是导致探伤缺陷的主要原因。通过调整钢中P、S含量、做好保护浇注等，提高了钢质纯净度；通过降低钢水过热度、控制好恒速浇注等，降低了铸坯的偏析等级。同时制定合理的轧制工艺以提高钢板的探伤合格率。

• H型钢表面裂纹分析

  寇沙沙, 谢丽, 李文亚, 李智丽, 卜向东, 刘莉, 靳燕,

  H型钢热轧后表面出现龟裂缺陷，分别用化学成分检测、金相观察、扫描电镜及能谱仪对裂纹的产生原因进行分析。结果显示，裂纹处富集铜等低熔点杂质元素，铜元素导致钢坯表面产生热脆裂纹，钢中残余铜含量偏高是产生表面裂纹的主要原因。为了减轻或避免残余铜对钢材热加工性能的影响，生产中要严格控制残余铜元素的含量，合理使用废钢。

• 5CrNiMo圆环模具开裂失效分析

  王中琳, 王俏俏, 李康雪, 龚志华, 王旭辉,

  某5CrNiMo圆环模具热处理后在机加工过程中发现开裂。对失效模具进行了宏观、微观断口分析，显微组织分析、微区成分分析、硬度检验，综合分析了模具失效原因。结果表明：材料在锻造过程中产生折叠，存在局部氧化皮卷入，导致锻造裂纹；材料化学成分不均匀，形成了低硬度的铁素体+珠光体组织。由于组织不均匀，很容易产生不平衡的内部应力，使得两相交界处成为裂纹源。沿裂纹两侧分布大量孔洞，怀疑该模具材料为钢锭头尾料。

• 酸洗板表面网格缺陷的原因分析与工艺优化

  曹晓恩, 孔加维, 杨建宽, 李成亮, 王孝伟,

  针对薄规格酸洗板网格缺陷，开展原因分析并制定工艺优化措施。该缺陷产生于平整工序，由平行于轧制方向等间距平行滑移线构成。建立张力的瞬间预张力过大或卷取张力变化值过大造成带钢局部粗晶区超过屈服强度，而产生位错滑移形成吕德斯带，是产生网格缺陷的根本原因。采取卷取预张力30～35 kN及合理控制正常卷取力160～180 kN的措施，可有效解决酸洗板表面网格缺陷。