热加工工艺杂志

热加工工艺杂志2024年第14期

• 高熵合金增强铝基复合材料的研究进展

  杨轶丽, 赵峰, 哈锐, 肖文凯,

  多主元高熵合金具有优异的综合性能，以其做增强体的铝基复合材料极具研究价值和应用潜力。综述了高熵合金增强铝基复合材料的制备、显微组织和性能的研究进展，并展望了该材料未来的研究方向。

• 高熵合金的制备方法及研究现状

  秦琴, 郑晶睿, 刘晋江, 费培恩, 郭灏洁, 王志杰, 张思晋, 王沛深,

  针对高熵合金的化学成分、力学性能和近年来的研究进展进行了综述，对比了真空熔炼法、机械合金化、磁控溅射法、电化学法及激光增材制造等高熵合金的制备方法，并总结和展望了这些制备方法的研究现状和方向。

• 碳化钨对Fe基合金激光熔覆层性能的影响

  吴鹏飞, 魏昕, 苏建修,

  采用向Fe 基合金粉末中加入一定比例碳化钨硬质颗粒的方法，分别对熔覆层的硬度、摩擦系数以及磨痕的磨损形貌进行分析，探索碳化钨对Fe 基合金熔覆层使用性能的影响。结果表明，基体的硬度为302 HV，Fe 基合金熔覆层的平均硬度为500 HV，而加入5%、10%、15%碳化钨硬质颗粒的Fe 基梯度复合熔覆层的平均硬度分别为662、771、806 HV；Fe 基合金熔覆层比基体具有更好的耐磨性，随着Fe 基合金粉末中添加碳化钨硬质颗粒的比例逐渐增大，熔覆层与对磨副之间的摩擦系数逐渐减小，磨损量逐渐减小，当碳化钨硬质颗粒的比例达到15%时，由于熔覆层内有较多未熔的碳化钨硬质颗粒，反而磨损量增大，犁沟现象严重。

• 颗粒尺度和等离子喷涂工艺对涂层结构及结合强度的影响

  杨浩, 王伟, 张山林, 杨平, 李成新,

  采用等离子喷涂技术在T2 纯铜基体上制备Fe3O4 陶瓷涂层，研究了粉末颗粒尺度、等离子气氛、载气以及喷涂功率对涂层相结构、微观结构、硬度及结合强度的影响。结果表明，随颗粒尺度的增大，涂层相结构逐渐稳定；Ar-N2 等离子气氛下涂层致密度较高且相结构稳定。随喷涂功率的升高，大尺度颗粒制备的涂层硬度先增大后减小，载气为N2 时结合强度逐渐增大，载气为O2 时结合强度先增大后减小；喷涂条件相同时，O2 为载气制备的涂层硬度较高，N2 为载气制备的涂层结合强度较高；颗粒尺度> 50 μm 的Fe3O4 粉末，在Ar-N2 等离子气氛下以O2 为载气制备的涂层拥有最佳的综合性能，且涂层致密度可通过喷涂工艺调控。

• Ni-Mo-BN复合镀层热处理前后组织与力学性能的研究

  夏晓健, 万芯瑗, 严康骅, 陈云翔, 韩纪层, 洪毅成, 林德源,

  通过直流电沉积的方式在铜片基体表面制备不同BN 含量的Ni-Mo-BN 复合镀层，研究了镀液中不同浓度的BN 粉末（5、10、15、20 g/L）以及Ni-Mo-BN 镀层在经退火热处理后BN 对膜层微观组织及硬度的影响规律。结果表明：电流密度在2 A/dm2、BN 添加量为10 g/L、电镀15 min 得到的镀层综合性能最优良。随着镀液中BN 浓度的增加，所得镀层中BN 含量先升高，后下降。当镀液中BN 浓度为10 g/L 时，能在基体表面沉积最多的BN，且此时的晶粒尺寸较小，对膜层的力学性能提升最为显著。膜层硬度与BN 在膜层中的含量呈正相关，但当在镀液中添加的BN 含量过高时，BN 会产生团聚现象，不仅会让BN 的沉积率降低，同时也会让晶粒尺寸增大，使膜层的力学性能下降。此外，通过对试样进行600 ℃退火热处理，可对镀层的硬度、耐磨性等性能的提升起到极大的促进作用。

• 面向涂层裂纹的激光熔覆预测模型研究

  周浩南, 孙文磊, 王伟, 张志虎,

  针对激光熔覆关键工艺参数与制备涂层之间因存在复杂非线性映射关系而产生的裂纹缺陷问题，通过将遗传算法与BP 神经网络结合起来构建工艺参数与涂层裂纹密度之间的网络模型，利用MATLAB 软件对建立的网络模型进行训练、拟合预测。结果表明，遗传算法对BP 神经网络优化后的模型中预测误差最小为3.06%，平均误差控制在11.57%以内，均方误差为0.0008，模型预测精度高，性能稳定。验证了理论模型与实际试验相结合的可行性，减少了涂层裂纹工艺研究所需的大量重复性试验，为制备无裂纹镍基熔覆层具有重要意义。

• 激光表面重熔对CoCrFeNiW0.5高熵合金组织及性能的影响

  王世伟, 周晖, 张凯锋, 冯凯, 邢振华,

  采用真空氩弧熔炼制备了非等原子比CoCrFeNiW0.5 高熵合金并进行了激光表面重熔处理，系统研究了激光表面重熔对合金相组成、显微组织、硬度及摩擦磨损性能的影响。结果表明：铸态高熵合金的显微组织由枝晶FCC 相及枝晶间（FCC+μ）共晶组织组成，激光重熔后合金的共晶组织消失并且晶粒明显细化，金属间化合物μ 相以颗粒状分布在等轴FCC 的晶界上。与铸态合金相比，激光重熔后合金的硬度提升约17%，与Si3N4 陶瓷配副时的摩擦系数降低约7%，磨损率降低约75%，这主要归因于激光重熔过程引起的细晶强化、固溶强化，以及合金组织成分均匀性的提升。

• 复合碳化物增强铁基激光熔覆层中碳化物的演变行为研究

  李玉安, 程悦, 曹鲲鹏, 智仕欣, 曹雅彬,

  通过碳化物“复合引入法”，利用含有TiC 和Nb+C 的铁基粉末制备复合碳化物增强铁基激光熔覆层，研究了熔覆层中碳化物的演变行为。结果表明，在熔覆过程中外加TiC 的分解和复合碳化物的析出使得碳化物在成分构成、结构、形态、尺寸及分布等方面发生一系列的变化。在激光热作用下TiC 会发生部分分解。分解释放的Ti 原子和熔池中Nb 原子在凝固过程中一同参与了碳化物的析出，进而和C 原子一起形成复合碳化物（Nb，Ti）C。Nb 原子可降低TiC 的结晶速度，从而促进非晶相的形成。未完全分解的TiC 可以作为异质形核点供非晶相及（Nb，Ti）C 在其表面形成并长大，进而一起演变为具有核壳结构的块状相。自发形核并长大的(Nb, Ti)C 尺寸较小，且呈点状分布在基体晶粒内部。在凝固终了阶段形成的（Nb，Ti）C 属共晶组织，呈断续的网状分布在基体晶界处。

• 电流模式对Mg-Zn-Ca镁合金微弧氧化涂层孔隙及耐腐蚀性的影响

  汤晓刚, 张莉, 陈磊,

  分别采用单极、双极和混合电流模式在Mg-Zn-Ca 合金基板上制备3 种微弧氧化涂层。通过扫描电镜(SEM)和三维激光扫描共聚焦显微镜测量了涂层的孔隙尺寸、表面形貌和表面粗糙度，涂层的物相结构采用X 射线衍射仪进行表征，应用电化学工作站和500 h 的盐雾腐蚀对3 种涂层进行耐腐蚀性研究。结果表明：3 种涂层均主要由MgO、Mg2SiO4、Mg2SiO3 相组成，混合电流模式下得到的涂层表面光洁度更好，表面气孔尺寸达到（5.52±0.63）μm；同时较小的孔隙形成了屏障阻隔效应，使其耐蚀性高于单极和双极模式涂层的。

• 壳核结构氧化铝@石墨烯复合粉末增强铜基复合材料摩擦学性能研究

  潘厚利, 揭晓华, 梅少宇, 麦永津,

  如何充分发挥润滑组元和耐磨组元的协同作用以提高铜基复合材料摩擦学性能仍面临具大的挑战。以石墨烯为润滑组元，氧化铝为耐磨组元，对比了氧化铝和石墨烯组装为壳核结构前后对铜基复合材料摩擦学性能的影响。结果表明，与氧化铝和石墨烯分别以独立相分布于铜基体的情况相比，氧化铝和石墨烯组装为壳核结构后可以提高铜基复合材料的致密度、硬度，并有利于在磨痕表面形成连续且具有保护性的摩擦层。因此，在10～40 N 载荷范围内干摩擦，后者比前者具有更低的摩擦因数和磨损率。

• TiC纳米粒子对马氏体不锈钢的组织细化及性能提升

  王震, 尧磊, 吴爱民, 杨欢庆, 李护林, 黄昊,

  针对马氏体不锈钢的强度和塑性难以同时提升的问题，提出引入TiC 纳米粒子达到细化不锈钢基体晶粒的目的。通过非自耗真空电弧炉制备了颗粒含量为0.25wt%的纳米TiC 增强的马氏体不锈钢，并与铸态基体不锈钢对比，结果表明：TiC 纳米粒子增强钢原奥氏体晶粒平均尺寸从234.4 μm 降低到62.9 μm，主要分布范围从50～350 μm集中为20～100 μm。热处理后，TiC 纳米粒子增强钢由细化的板条和板条间亚微米级的胞状残余奥氏体组成，增强钢的抗拉强度提高23.31%，显微硬度提高7.12%，并且伸长率提高99%，实现了对基体钢强度、硬度和塑性的同时提升。

• 晶粒尺寸对SiCp增强纯Mg材料加工硬化行为的影响

  史权新, 李翔,

  研究晶粒尺寸对微量SiCp/Mg 室温拉伸变形过程中材料加工硬化行为的影响。结果表明，SiCp/Mg 材料分别在170、200 和230 ℃下以0.1 mm/s 速率进行挤压变形后，均发生完全动态再结晶，其动态再结晶平均晶粒尺寸分别为3.9、7.3 和9.5 μm。通过对挤压变形后SiCp/Mg 材料加工硬化行为研究发现，随着晶粒尺寸的增大，SiCp/Mg 材料加工硬化作用增大，其主要是由于随着晶粒尺寸增大，晶界对位错的吸收时间较长，导致材料中位错密度较高。

• 粉末套管法Ti/Al/Ti复合板的界面结合性能

  胡贤磊, 袁一, 支颖,

  采用粉末套管法，通过“热轧+中间退火+进一步冷轧”工艺制备Ti/Al/Ti 复合板。利用扫描电镜、电子探针、能谱仪、XRD 分析以及万能实验机，研究不同制备参数下Ti/Al/Ti 复合带材的界面形貌、元素分布、物相种类和界面结合强度。结果表明，单一脆性金属间化合物TiAl3 的产生会阻碍Ti/Al 元素的扩散，扩散层厚度发生减薄。500 ℃退火，扩散层主要是由扩散形成的冶金结合层，局部区域有少量的金属间化合物TiAl3 生成，界面结合强度受冶金结合强度与机械结合强度的动态变化影响，随着压下率升高，结合强度先降低后升高再降低；550 ℃退火，界面反应增强，TiAl3 相逐渐增多，扩散层强度增加，冶金结合强度提高，由14.3 N/mm（500 ℃）增加至35.1 N/mm（550 ℃），随着压下率的增大，化合物层破碎程度增加，界面结合强度逐渐降低。

• CNTs/Cu层状复合材料的制备及其组织和性能研究

  徐雪霞, 王勇, 李文彬, 董国振, 李国维, 刘洹钰, 丁海民,

  采用扩散结合法将分散后的碳纳米管附着在铜箔表面，经裁剪、堆叠和预压后使用真空热压烧结炉进行烧结，制备出具有优良导电性的CNTs/Cu 层状复合材料。使用SEM、EDS 和XRD 等对样品的微观形貌和成分进行表征，使用显微硬度计和导电率检测仪等对样品性能进行测试。结果表明：在热压烧结过程中，一定量铜扩散到CNTs 层中，有效改善了碳纳米管层和铜层的结合能力。相比于纯铜，CNTs/Cu 层状复合材料在硬度提高45%的同时，在平行于碳纳米管层方向导电率达到91%IACS，而垂直于碳纳米管层方向也仍具有80.6%IACS的导电率。

• 放电电压对Ag-30vol% Ti3SiC2复合材料电弧烧蚀性能的影响

  黄晓晨, 颜宇, 丁云飞, 葛金龙, 吕长鹏, 赵浩,

  采用热压烧结法制备Ag-30vol% Ti3SiC2 复合材料，Ti3SiC2 颗粒均匀分布于Ag 基体上，无团聚和扩散现象。分别在3、6、8 和10 kV 的放电电压下，对Ag-30vol% Ti3SiC2 复合材料进行了电弧烧蚀试验。结果表明，随着放电电压的增加，电弧能量增加，电弧扩散更加明显，烧蚀面积逐渐增大，烧蚀坑越来越深。Ag-30vol% Ti3SiC2 材料表面形成喷溅、凸起、气孔和“龟裂”的显微形貌。经过电弧烧蚀后，Ag-30vol% Ti3SiC2 复合材料发生分解，并氧化生成AgO、Ag2O、SiO2 和TiO2。

• 7075-T6铝合金在Taylor冲击实验中的宏观力学响应及细观结构演化

  赵英杰, 胡广, 马胜国, 张团卫, 赵聃, 王志华,

  将实验和晶体塑性有限元（CPFEM）方法相结合，研究了7075-T6 铝合金在Taylor 冲击实验中的宏观力学响应以及其细观结构的演化。使用电子背散射衍射技术（EBSD）对实验前7075-T6 铝合金的细观结构进行表征。通过修改强化模型和流动准则在CPFEM 模型中引入位错密度作为内部状态变量，并结合动态压缩实验得到的应力-应变曲线确定7075-T6 铝合金相关的模型参数。结果表明：考虑位错密度的CPFEM 模型可有效地描述7075-T6 铝合金在不同速度Taylor 冲击实验中的宏观和微观力学响应。与实验结果对比，CPFEM 模型合理地预测了冲击后子弹的外部轮廓变化，其预测的撞击面半径和子弹剩余长度与实验结果误差均在10%以内。此外，CPFEM 模型预测7075-T6 铝合金冲击后的织构演化同动态冲击后结果大致相同，均表现为生成了较多的R-Cube 织构和Goss 织构，而Cube 织构和Cu织构大量减少。随着冲击速度的增加，R-Cube 织构、S 织构的体积分数逐渐增大，Cube 织构、Cu 织构和Brass 的体积分数逐渐减少。同时，CPFEM 模型预测到撞击后子弹颈缩段的产生。随着冲击速度的增加，子弹的对数应变和位错密度均有上升，最大值均出现在撞击面；在同一速度下，撞击面上外表面处平均位错密度的值小于轴心处的值。

• N80钢在模拟减氧空气驱生产井中的腐蚀行为

  周凯丽, 史宝成, 薛琨, 潘建澎, 张兴凯, 刘凯, 伍丽娟,

  为了探究N80 钢在减氧空气驱生产井中的腐蚀行为，基于灰色关联分析法，分析了国内某减氧空气驱生产井的腐蚀主控因素，并以油藏模拟结果作为室内模拟参数，采用动态失重法结合金相显微镜、XRD、3D 形貌等相关表征，研究了不同生产时期N80 钢的腐蚀行为。结果表明：氧含量对减氧空气驱生产井腐蚀的敏感性最大，在含氧工况下，N80 钢的腐蚀速率显著增加，氧含量3%（0.3 MPa）时的腐蚀速率是不含氧的5 倍左右。在驱油初期，腐蚀为CO2 主导的局部腐蚀，腐蚀产物主要为致密的FeCO3。随着注气时间的延长，井筒内为CO2/O2 均衡环境，腐蚀转变为二者共同作用，腐蚀产物为FeCO3 和疏松多孔的Fe2O3。在持续注气3 年后，生产井内为高O2+低CO2 环境，致密的FeCO3 遭到破坏，腐蚀坑横向发展，腐蚀转变为由O2 主导的全面腐蚀。

• 淬火温度和配分温度对CSP生产的Q&P980钢组织及性能的影响

  张钟涛, 赵刚, 肖欢, 鲍思前,

  以某钢厂CSP 产线生产的Q& P980 热轧钢板为实验对象，通过热模拟实验机进行Q& P 处理，采用XRD、SEM、电子万能拉伸实验机等手段进行组织与性能表征。结果表明：淬火温度升高，实验钢的残余奥氏体（RA）含量和伸长率均呈先上升后下降的趋势，抗拉强度逐渐降低，二次马氏体（M2）逐渐增加；贝氏体转变量随着淬火温度升高而增加；配分温度升高，实验钢的残奥含量和伸长率均先上升后下降，抗拉强度降低，二次马氏体增加；实验钢淬火至345 ℃并在420 ℃配分时，残奥含量、伸长率、抗拉强度和强塑积分别为14.20%、22.74%、1150 MPa 和26.15 GPa·%，性能最优。

• FRP轻量化应急桥模块间连接节点力学性能研究

  周黎军, 赵启林, 李飞, 陈坤坤,

  针对某高承载大跨径应急抢修桥梁模块间连接节点力学性能展开研究，通过试验对设计的两种结构形式（A 形式、B 形式）单双耳接头进行极限承载力测试。通过ANSYS 建立了两种结构形式的单双耳接头数值模型并验证了模型的正确性，探究了造成两种结构形式单双耳接头力学性能差异的成因。结果表明：采用B 形式的单双耳接头在不增加节点质量同时能够有效提高单双耳接头的极限承载力。单双耳被作为管材连接时，耳板在传力过程中由线性传递变为弧形传递，导致传力不均匀引起被连接件受力不均匀，最后致使节点薄弱处焊缝因应力集中而失效。B 形式单双耳接头耳板根部设置非对称倒角和采用变截面过渡能有效改善节点处应力集中，提高了单双耳连接节点的力学性能和轻量化水平。

• K438铸造镍基高温合金的显微组织与力学性能研究

  逯红果, 马中钢, 李化坤, 李道乾, 殷凤仕,

  采用金相显微镜、扫描电镜研究了试验K438 合金的显微组织及其断口形貌，并分析了K438 试验合金室温塑性低的原因。结果表明：K438 合金经热处理后，析出相主要由颗粒状、块状和长条状的MC 型碳化物构成。K438 合金中存在长条状MC 型碳化物是导致室温伸长率降低的主要原因。

• Fe含量对再生铝硅合金组织和性能的影响

  于明轩, 范超, 张骏, 王太子, 魏巍, 唐清春,

  利用金相显微镜、X 射线衍射仪、万能拉伸试验机等研究了Fe 含量对再生铝硅合金组织和性能的影响，并对该合金中富铁相形态进行了定量分析。结果表明：当Fe 含量从0.796%增加到1.301%时，合金组织中二次枝晶臂间距先减小再增大再减小；富铁相形貌的演变过程为紧密汉字状→汉字状+鱼骨状→汉字状+鱼骨状+针状→针状+汉字状→针状；合金中的富铁相面积分数逐渐上涨，富铁相长度不断增长，尤其当Fe 含量从1.022%上升到1.301%，针状β-Fe 相长度显著增长，平均长度最长可达119.5 μm；β-Fe 相的出现导致合金力学性能的显著下降，当Fe 含量增至1.301%时，合金抗拉强度和伸长率相比0.796%Fe 时分别下降26.26%和52.58%。

• 退火工艺对Mg-4.0Zn-0.8Zr合金组织与性能的影响

  胡小静, 张占领, 徐彦伟,

  采用金相显微镜、扫描电镜、拉伸试验、浸泡腐蚀试验等手段，研究了不同温度退火对热轧态Mg-4.0Zn-0.8Zr合金组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明：热轧态Mg-4.0Zn-0.8Zr 合金晶粒沿着轧制方向被拉长。320 ℃退火合金组织仍保持热轧态纤维状形貌，360 ℃退火合金再结晶完全，晶粒为均匀的等轴晶，退火温度再升高，合金晶粒均匀性变差。随着退火温度的升高，合金的抗拉强度不断下降，伸长率先升高后降低，腐蚀速率先降低后升高。360 ℃退火的合金伸长率最高，为22.1%，腐蚀速率最低，为0.24 mm/a，其抗拉强度为250.4 MPa。

• Ca、Sr微合金化对Mg-3Zn合金显微组织与力学性能的影响

  那宇铎, 沙桂英, 刘腾, 董庚益,

  利用坩埚式电阻炉制备了Mg-3Zn-xCa-ySr 合金（x=0、0.1、0.3，y=0.1、0.3），采用光学显微镜（OM）、X 射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）研究了Ca 元素和Sr 元素对Mg-3Zn 合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：向Mg-3Zn-0.1Sr 合金加入微量Ca 时合金组织有小幅细化，大幅提高了合金力学性能；Ca 元素含量达到0.3%时，合金出现Mg2Ca 相，连续分布在晶界上，对屈服强度影响不大，小幅降低了合金抗拉强度和塑性。在Ca 含量为0.1%时，随着Sr 含量的增加，合金晶粒细化，第二相增多，在晶界上生成新相Mg17Sr2，抑制了细晶强化的效果，使合金屈服强度和抗拉强度变化不大，但塑性显著提升，此时合金综合性能最优。

• 温度对金属微互连结构界面微裂纹扩展连通过程的影响

  马文婧, 王进, 郭慧, 吕美妮, 张宏泽, 宋宝林,

  采用晶体相场方法在纳米尺度下对金属微互连结构界面微裂纹扩展连通过程进行了研究。结果表明：随着温度的升高和演化时间的增加，微裂纹扩展过程中主裂纹长度增大，二次微裂纹数量增多，微裂纹呈“一字形”和“树枝状”生长，微裂纹扩展过程中的连通行为逐渐增多。初始缺口形貌为圆形的微裂纹在扩展过程中主裂纹长度和二次微裂纹出现的时间均比初始缺口形貌为矩形的慢。微裂纹扩展长度随着演化时间和温度的增加逐渐增大；微裂纹扩展速率随着温度的增加而增大，但随着演化时间的增加，呈先增加后减小趋势。温度并不改变原子波动周期，不同温度下微裂纹的扩展只取决于原子扩散速率，与原子间距无关。

• 热处理对Ti62A钛合金显微组织及力学性能的影响

  杨晶, 任晓龙, 王涛, 崔林林, 雷锦文, 李少强, 陈海生,

  热处理是调整钛合金组织及性能的重要手段之一。对Ti62A 钛合金进行了910～940 ℃/2 h、AC 的热处理试验，对试样分别进行室温力学性能检测和金相组织观察，研究了不同热处理制度对Ti62A 钛合金组织及力学性能的影响。结果表明：随着热处理温度的升高，Ti62A 合金的冲击功呈现升高趋势，冲击功由26J 提高到34 J，提高比较明显，而抗拉强度变化不大，屈强差略有缩小。试样经940 ℃/2 h、AC 热处理后，其显微组织由球状初生α 相和片层状次生相组成，这种组织有利于提高材料的冲击功。因此，对Ti62A 合金进行940 ℃/2 h、AC 热处理后，合金的强度和冲击韧性可以达到良好的匹配。

• Ce-La添加量对汽车用Al-Si-Cu-Mg-Ni合金组织与力学性能的影响

  刘强, 庞小兰,

  对Al-Si-Cu-Mg-Ni合金中添加了不同量的Ce-La复合稀土，通过显微组织观察、力学性能测试研究了不同Ce-La复合稀土添加量对铸态Al-Si-Cu-Mg-Ni合金组织与力学性能的影响。结果表明：未添加稀土的Al-Si-Cu-Mg-Ni合金中有大量块状的初生Si相和针状共晶Si相存在。随着Ce-La复合稀土添加量的增加，合金中的初生Si相直径和共晶Si相尺寸先减小后增加。Ce-La稀土添加量为0.4wt%时，合金中的初生Si相直径和共晶Si相尺寸最小。随着Ce-La复合稀土添加量的增加， Al-Si-Cu-Mg-Ni合金的抗拉强度和伸长率先升高后降低，Ce-La复合稀土添加量为0.4wt%时，合金的抗拉强度和伸长率均达到最大值，分别为296.5 MPa和2.9%。

• 相场法研究温度对非晶一次晶化过程中微观组织演化及生长动力学的影响

  王进, 马文婧, 刘玉周, 龚平, 吕美妮, 谢宝茵,

  尽管有大量的实验对非晶一次晶化进行研究，但是由于受到实验条件的限制，很难对非晶一次晶化过程进行实时跟踪观察。近年来，发展起来的相场方法充分考虑了非晶前驱体在转变过程中随成分变化的局部扩散特性，并能实时反映非晶一次晶化过程中微观组织演化过程，从而得到广泛应用。采用相场方法模拟研究温度对非晶一次晶化过程中微观组织演化和生长动力学的影响。结果表明：不同温度情况下，非晶一次晶化后期出现晶粒合并生长，随着演化时间的增加晶粒数量逐渐减少，晶粒尺寸逐渐增大。晶化分数随着演化时间和温度的增加而增加，温度越高，相同演化时间内的晶化分数越高。不同温度情况下所对应的生长指数均小于1，这表明非晶晶化方式为一次晶化，说明温度对非晶晶化方式无影响。

• 升温速率对Micro-FAST制备锰锌铁氧体磁芯显微组织及性能的影响

  冯卫东, 屈立, 王维, 杨刚, 吴明霞,

  采用多物理场耦合烧结技术（Micro-FAST）烧结制备了MnZn 铁氧体U 型磁芯零件，研究了升温速率对MnZn 铁氧体磁芯的微观组织和性能的影响。结果表明：在升温速率30 ℃/s、压力75 kg、烧结温度900 ℃、保温时间360 s 的条件下，烧结制备磁芯的密度4.87 g/cm3、饱和磁化强度55.78 emu/g、剩磁1.59 emu/g、矫顽力14.83 Oe、电阻率3.88 Ω·m。适当提高升温速率，可增大磁芯的密度、减少孔隙、促进尖晶石相晶粒的形核与生长以及微观组织均匀完整，从而有利于提高MnZn 铁氧体磁芯的磁性能。

• ZTC4钛合金铸件在人工海水中的电偶腐蚀行为

  韩云飞, 乔海滨, 孙宏喆, 侯佩华, 李渤渤, 刘茵琪, 杨学东,

  钛合金铸件在铸造过程中不可避免的产生夹渣、气孔和缩孔等内部缺陷，在缺陷挖除后采用TIG 焊修复，形成与母材相异的焊接和热影响区组织。从ZTC4 钛合金铸件的母材、焊接和热影响区等部位切取偶联试样和对比试样，在人工海水中进行电偶腐蚀和全浸腐蚀试验，测量电偶电流、腐蚀电位以及失重和腐蚀速率，同时进行金相组织和表面氧化层检测。结果表明，ZTC4 钛合金铸件母材、焊接及热影响区的组织和表面氧化层厚度有较大差异，腐蚀电位相近，电偶电流接近0，失重和腐蚀速率很小，相互之间无明显电偶腐蚀倾向，具有良好的耐腐蚀性；表面粗糙度不影响腐蚀电位和腐蚀速率；表面氧化层具有较强钝化和自愈能力，遭破坏后可迅速修复，无明显腐蚀迹象。

• 南马庄油田地面集输管线腐蚀机理研究

  焦凯, 杨婧, 姚佳杉, 盛楠, 冯文洪,

  针对南马庄油田地面集输管线腐蚀穿孔严重的问题，对4 条集输管线输送的采出水组成进行分析，通过失重法测定20 碳钢在其中的平均腐蚀速率，并对腐蚀产物膜和点蚀坑进行表征。结果表明：南马庄油田采出水呈中性或弱碱性，Cl-和HCO3-含量高，可能造成腐蚀和碳酸盐结垢；采出水对20 钢的平均腐蚀速率较低（< 0.076 mm/a），但存在严重的点蚀，最大点蚀深度在66～97 μm，点蚀系数> 50；造成点蚀的主要原因为腐蚀产物膜不完整、Cl-和CO2 腐蚀。结合地面管线腐蚀形貌，建立了南马庄油田地面集输管线腐蚀机理模型，并阐述了其机理。

• 铝合金挂板金具热处理过程的有限元分析

  邓静伟, 刘明军, 贺博, 李楠, 段喻, 冯文韬,

  选取输电线路中常用的球头挂板和碗头挂板两种挂板金具，应用Deform HT软件对热镀锌铝合金挂板金具热处理过程进行有限元分析。介绍了金具材料热处理的多场耦合理论，分别建立两种挂板的有限元分析模型，对其热处理过程的温度场和应力场变化进行了分析。结果表明：球头挂板和碗头挂板在油冷过程中，降温速率较快，零件整体降温不均衡；球头挂板在淬火阶段应力变化比较剧烈，而且结构连接处应力大于挂板中心区域应力；碗头挂板在热处理过程最后阶段应力较大的位置位于上面碗头与下方连接处以及下方环的中部。研究结果有助于寻找挂板金具热处理过程中的薄弱环节和薄弱部位，可以为相关技术人员提供参考。

• 周期性铁薄膜-羰基铁@环氧树脂涂层的制备及其雷达红外兼容隐身性能优化

  江帆, 毛高翔, 柴霞, 杨艺, 李鹏, 米百庆, 张瑞端,

  随着侦查技术的快速发展，亟需兼具雷达/ 红外隐身性能的兼容隐身材料。以羰基铁为吸收剂，环氧树脂为粘结剂，采用刮涂法制备了羰基铁@环氧树脂吸波涂层，随后采用磁控溅射及激光雕刻技术在吸波涂层表面制备了具有周期性结构的铁薄膜，得到了兼具雷达/ 红外隐身性能的兼容隐身涂层，探究了铁薄膜厚度及面积占比及羰基铁含量对兼容涂层吸波/ 红外发射率的影响规律。研究表明：当片状羰基铁粉含量为75wt%、铁薄膜厚度为100 nm、铁薄膜面积分数为80%时，兼容隐身涂层性能最好，在8.2～12.4 GHz 频段内，反射率小于-8.75 dB，中、远红外两个波段红外发射率分别为0.279 和0.338。

• 激光熔覆TF550阻燃钛合金的组织和性能研究

  王晓东, 陈嘉鑫, 彭俊超, 刘丰刚, 刘奋成, 胡万谦, 王联波,

  研究了工艺参数对激光熔覆TF550 阻燃钛合金成形质量的影响，以及微观组织和力学性能演变规律。结果表明，对试样成形的影响因素主次为激光功率> 扫描速度> 送粉率。不同激光功率下的激光熔覆TF550 阻燃钛合金块体试样顶部及底部均由等轴Prior-β 晶粒组成，中间区域为粗大的柱状Prior-β 晶粒。随着激光功率的增大，各区域的晶粒尺寸也随之增大。激光熔覆TF550 阻燃钛合金试样的显微组织主要由鸡爪状的TiC 相、点状的Ti5Si3 以及针状的α 组成。激光熔覆TF550 试样的平均显微硬度均呈现出沉积区> 热影响区> 基材的规律。激光熔覆TF550 试样水平方向的抗拉强度以及屈服强度均略高于锻件，但伸长率仅为锻件的72%，其断口形貌呈现出混合断裂的特征。