热加工工艺杂志

热加工工艺杂志2024年第2期

• 石墨烯改性Cu基复合材料的研究现状与应用前景

  王鹏, 万维财, 饶程杰, 季思源, 彭卓豪, 秦运,

  石墨烯由于其独特的二维结构和优异的物理和力学性能，一直被认为是一种理想的复合材料增强材料。介绍了石墨烯增强Cu基体复合材料，对石墨烯铜基复合材料的制备工艺、微观结构和力学性能、石墨烯的分散、增强机理、石墨烯与Cu基体之间的界面反应进行了总结，并对石墨烯/Cu基复合材料的发展前景进行了展望。

• 取向硅钢细化磁畴技术研究进展

  王丽娜, 何承绪, 李萧,

  细化磁畴技术是取向硅钢生产过程中重要的技术手段之一，可有效降低带材损耗。介绍了取向硅钢损耗的影响因素、细化磁畴降低铁损的原理，同时对两种类型细化磁畴技术的原理和研究现状进行了综述。非耐热型细化磁畴技术相对成熟稳定，已实现工业应用。耐热型细化磁畴技术目前被少数企业所垄断，国内仅宝钢掌握大功率激光刻痕细化磁畴技术，而其他耐热型细化磁畴技术更多处于实验室研发阶段，无法应用于工业生产。在能源结构调整、电工装备要求不断提升的背景下，对耐热型取向硅钢提出了更多的需求，未来耐热型细化磁畴技术将成为取向硅钢细化磁畴技术的一个重点研究方向。

• 冷却过程对典型钢材结构与力学性能影响的研究进展

  李浚哲, 王英杰, 金静, 张金专,

  冷却过程是钢材热处理中的关键步骤，钢铁材料受热后在不同的冷却条件下内部组织和外部氧化层会呈现出不同特征。综述了不同冷却速率和空气、水等冷却介质对高温后钢材微观组织、力学性能以及氧化皮等方面的影响，以期为冷却过程对典型钢材影响的研究提供借鉴。

• 预时效热处理对新型近β医用Ti-10Mo-6Zr-4Sn-3Nb合金组织演变和力学性能的影响

  王鸿川, 程军, 盖晋阳, 杜赵新, 余森, 张亚峰, 麻西群, 宋宏杰, 牛金龙,

  研究了预时效对一种近β型Ti-10Mo-6Zr-4Sn-3Nb（Ti-B12）医用钛合金组织演变和力学性能的影响。结果表明，在325、425℃分别预时效0.5～8.0 h后，在β母相中均匀析出了大量的椭球状等温ω相。随着预时效温度的升高和时间的延长，ω相的尺寸逐渐增大，而密度则逐渐减小。基于等温ω过渡相辅助α相形核与细化作用，在较低的预时效温度和较短的时间下可获得密度更高、尺寸更细小且弥散分布的次生α相。此外，经预时效后，通过显著细化次生α相的尺寸和提高α相的析出密度，强度得到了明显提升，并获得了较好的塑性。然而，当将预时效时间增加至一定值时，强化效应变得不再明显。

• 4Cr5MoSiV1热作模具钢循环渗氮及热疲劳行为研究

  刘海建, 韩笑, 陈杰,

  针对4Cr5MoSiV1热作模具钢在使用过程中经受熔融铝液及冷却液的循环冲击，在热应力作用下容易产生热疲劳失效的问题。采用可控循环气体渗氮的方法分别在回火态和热疲劳态模具钢表面制备无铁氮化合物和有化合物的渗层，进行热疲劳性能测试。结果表明：循环渗氮制备的无化合物的渗层可以有效延缓热疲劳裂纹的萌生，抗热疲劳性能优于有化合物的渗层。同时，在裂纹产生前进行二次渗氮可以补充氮原子，重置压应力并增加硬度，进一步提升热疲劳抗性。

• 新型冷作模具钢9Cr5Mo2V不同热处理下的性能研究

  魏金龙, 吴红庆, 吴晓春,

  以新型冷作模具钢9Cr5Mo2V为研究对象，通过淬回火温度对硬度的影响规律，选出5种不同的热处理工艺，对比不同工艺下模具钢的横、纵向冲击韧性、抗弯强度和耐磨性能，并与7Cr5Mo2V钢进行对照。结果表明，9Cr5Mo2V钢在1030℃淬火、520℃回火热处理下具有极佳的硬度（63.6 HRC）和耐磨性能（260.16 min/mm3）；970℃淬火、520℃回火热处理后，其纵向平均冲击功最高，达62.83 J；经970℃淬火、210℃回火热处理后，9Cr5Mo2V钢具有优良的抗弯性能，纵向抗弯强度为3621.9 MPa。9Cr5Mo2V钢的纵向冲击功和抗弯强度均高于横向的纵向冲击功和抗弯强度。

• 热处理对Cu-Ni-Cr-Si合金性能提升的机理研究

  夏小维, 吴杰峰, 沈旭,

  为了深入了解Cu-Ni-Cr-Si系列合金的综合性能，对比分析了Cu-Ni-Cr-Si合金热处理前后合金的显微硬度、拉伸性能以及显微组织等的变化规律。研究发现，热处理后的Cu-Ni-Cr-Si合金的拉伸性能明显提升，显微硬度也呈现出相同的变化趋势。Cu-Ni-Cr-Si合金是典型的沉淀时效强化合金，热处理过程中溶质原子扩散，从而形成析出相，细小、弥散的析出相分布在合金的晶界中会阻碍位错运动，从而提高了合金的力学性能。显微组织研究发现，热处理后晶粒的尺寸显著变大，与此同时热驱动力促使析出相生成，一般为Ni/Si相和Cr/Si相，析出相具有较高的硬度，合金的显微硬度在热处理之后也会有显著提升。电子背散射衍射（EBSD）分析发现，热处理之后小角度晶界转变为大角度晶界，局域取向差降低，推断位错密度降低。除此之外，溶质原子Cr、Ni、Si从基体中析出，对基体具有一定的净化作用，导电率由29.665% IACS提高到35.124% IACS。

• 回火温度对3Cr3Mo3VNb钢力学性能和断口形貌的影响

  李飞, 张程, 张国赏, 王晓东, 张玉琦, 胡金梦,

  通过控制回火温度，获得了不同力学性能的3Cr3Mo3VNb钢。试验结果表明，在300～680℃回火温度区间内，试验钢的硬度整体呈下降趋势，在500℃回火后出现二次硬化现象，试验钢加速软化发生在600℃以上高温回火；其冲击韧性在300～680℃回火温度区间逐渐增强，650℃以上回火后，冲击韧性快速提升。经过不同温度回火后，3Cr3Mo3VNb钢得到不同的室温组织，其显微组织由回火马氏体转化为回火屈氏体和回火索氏体。碳化物的形态由颗粒状转化成长条状，最后为块状。试验钢的断裂方式为准解理断裂和韧性断裂，准解理断裂发生在300～650℃温度区间，韧性断裂发生在680℃高温回火。试验钢的冲击韧性受显微组织和碳化物的影响较大。

• 退火温度对旋压激光熔覆涂层性能及残余应力的影响

  李启航, 张健, 李艳玲, 白峭峰, 赵春江, 刘映良,

  采用激光熔覆技术在27SiMn钢上制备铁基合金熔覆层，并采用强力旋压技术对其进行加工，通过剧烈的塑性变形来改善熔覆层的表面性能。而通过强力旋压工艺制备的熔覆层筒型件通常需要进行热处理以消除较大的残余应力，同时也会对熔覆层的耐磨性产生影响。在350、450、550℃退火2 h后，对其残余应力、显微硬度、耐磨性进行测定。结果表明，热处理后，熔覆层中残余应力明显降低，在试验参数范围内熔覆层表层硬度随温度的升高而出现一定的下降。350℃去应力退火后，其耐磨性能最佳；450℃去应力退火后次之，均优于未热处理熔覆层耐磨性；550℃的耐磨性出现一定的降低。

• 预应力钢绞线感应加热及其丝间接触模拟研究

  张强, 马达, 贾海朋, 张玉川,

  预应力钢绞线感应加热是一复杂工艺过程，利用多物理场仿真软件对该过程进行模拟，可为工艺优化提供基础。对于几何方面，由于工艺的连续性，难以确定钢绞线丝间接触情况；对于物理场方面，感应加热是涉及多场的强耦合、强非线性过程。针对以上情况，根据两种丝间接触情况建立了三维钢绞线几何模型，描述了非线性材料参数，建立了相对磁导率关于温度和磁通密度的数值模型，测定了现场温度数据，判断了边丝间是否接触，分析了接触面宽度对加热效果的影响。结果表明：边丝之间是接触的，且现场温度数据与模拟结果较为吻合，验证了模拟的正确性。

• 热处理对原位自生TiB/Ti-55531复合材料锻坯的组织和拉伸性能的影响

  周琳, 刘运玺, 付明杰,

  针对真空自耗电弧熔炼及近等温热塑性变形所获原位自生2vol% TiB/Ti-55531复合材料锻坯，研究了固溶、时效热处理工艺参数对其显微组织和拉伸性能的影响规律。结果表明：2vol% TiB/Ti-55531复合材料及其基体合金锻坯经固溶热处理后，TiB增强相尺寸形貌变化不大，弥散分布于β相基体的细针状α相回溶，晶界及局部择优取向的细针状α相长大成为条棒状初生α相，导致材料的塑性提高、强度降低。固溶态Ti-55531基体及其复合材料经时效热处理后，条棒状初生α相持续粗化，并有细针状次生α相析出，使得其综合力学性能明显优化。随着固溶温度从α+β两相区增加至β单相区，其固溶时效态组织中条棒状初生α相基本消失，细针状次生α相的数量明显增加，导致材料的强度提高、塑性降低。随时效温度的增加，复合材料及其基体合金显微组织中沿晶界分布的长条棒状初生α相变化不大，分布于β相基体的细针状次生α相粗化，使其强度降低、塑性增加。

• 热处理对Ni-Mo-W三元镀层微观组织与力学性能的影响

  夏晓健, 万芯瑗, 严康骅, 陈云翔, 韩纪层, 洪毅成, 林德源,

  三元Ni-Mo-W电沉积涂层使用钨酸钠作为钨源，钼酸钠作为钼源制备。对采用钨酸钠浓度为20 g/L、钼酸钠浓度为10 g/L制备的NiMo10W20试样分别在300、400、500℃下进行热处理。结果表明，当镀液中钨酸钠浓度逐渐增加时，镀层中钨含量也随之增加，钼含量减少；镀层在500℃下热处理晶粒明显长大。对Ni-Mo-W合金镀层进行X射线衍射（XRD）试验发现，镀层在500℃下结晶状态最好，而W含量对于镀层无明显影响。通过纳米压痕硬度与弹性模量变化曲线可知，随着热处理温度的升高，NiMo10W20试样镀层硬度缓慢降低，但在300～400℃的热处理，硬度有所提升；随着镀层中W含量的增加，镀层硬度缓慢增大。因此，Mo与W元素的加入可以增加镍基镀层的热稳定性和高温力学性能。

• 镀铬钢/EAA塑料复合带界面结构及连接机制

  邹鑫, 陈科, 王敏, 陆雪萍, 丁平,

  针对面向5G通信光缆应用的钢塑复合带界面结构和连接机制开展研究,利用接触角测量仪、白光干涉仪对镀铬钢原始表面性能进行分析。结果表明,镀铬钢表面具有一定的润湿性和粗糙度；同时利用扫描和透射电子显微镜对复合带的横截面进行微观表征,结果表明镀铬钢与乙烯丙烯酸（EAA）塑料薄膜之间通过金属氧化层实现连接紧密,并形成微观机械咬合。此外,利用扫描电子显微镜、X射线光电子能谱等对剥离测试之后的镀铬钢表面进行表征,进一步分析发现,镀铬钢表面铬的氧化层与EAA中的羰基反应生成-C-O-Cr化学键。综上所述,微观机械咬合和化学键合是钢塑复合带界面的重要连接机制。

• 32Cr3Mo1V表面激光熔覆TiC/钴基高温合金组织和性能研究

  尹燕, 周炜, 李辉, 龚岩, 张潇, 张瑞华,

  针对铝热轧辊套表面因高温摩擦磨损失效的问题，采用同轴送粉式激光熔覆在32Cr3Mo1V表面制备不同质量分数（0%、5%、10%、15%）TiC/Co-08高温耐磨熔覆涂层。分析了该熔覆层的显微组织形貌、相组成及微区成分；测试了显微硬度、高温摩擦磨损性能。结果表明，Co-08涂层主要由γ-Co及晶间碳化物组成，其磨损形式为氧化磨损和磨粒磨损。TiC添加量为5%时，晶间组织碳化物含量减少，涂层中Fe元素含量升高，涂层显微硬度降低，摩擦系数有所升高，磨损形式为粘着磨损和磨粒磨损。TiC含量≥10%时，晶间碳化物含量升高，涂层中析出细小的TiC颗粒，有效提高了涂层的显微硬度，其摩擦系数也明显降低，磨损机制主要为氧化磨损及轻微的磨粒磨损。当TiC添加量为5%时，涂层显微组织变得粗大且显微硬度及高温耐磨性均降低。随着TiC含量的继续增加，涂层中重新析出小尺寸TiC增强体，且晶间碳化物含量也有所上升，其显微硬度及高温耐磨性也随TiC含量的增加而升高。在TiC含量≥10%时，TiC/Co-08复合涂层具有良好的高温耐磨性。

• 火电厂锅炉20G水冷壁管失效分析

  张仁珊, 刘宇, 任耀剑, 杨春敏,

  通过宏观分析、显微组织观察、室温拉伸性能试验、物相分析和成分分析，对某火电厂锅炉20G水冷壁管爆管原因进行分析。结果表明：开裂起源于水冷壁管内壁，爆口及爆口附近壁厚存在明显的腐蚀减薄现象，爆口附近内壁显微组织为铁素体和珠光体，珠光体存在球化现象，沿晶界出现裂纹和氧化物。结合锅炉运行状况，推测水冷壁管在接焊缝两侧积垢聚集区产生局部氧腐蚀和氢腐蚀，是引起爆裂的主要原因。建议控制水质，做好停炉保护工作，减少炉管积垢，加强焊缝连接处壁厚的检测，及时更换不满足厚度要求的管路。

• 2A97铝锂合金的化学铣切工艺研究

  于娟, 冯朝辉, 李惠曲, 陈高红,

  通过高频疲劳试验、金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）等方法对经过3种不同化铣槽液处理的2A97铝锂合金薄板表面粗糙度、疲劳性能和合金的微观组织缺陷进行了研究。结果表明：与未添加硫化钠或三乙醇胺的槽液相比，同时添加硫化钠和三乙醇胺的化铣槽液化学铣切性能更佳，化铣后的材料表面平整，微观缺陷数量较少，尺寸较小，表面粗糙度达到Ra≤1.6 μm，疲劳寿命可达到3.71×105 N。硫化钠和三乙醇胺的加入能有效缓解合金的局部腐蚀，使铝合金表面与化铣槽液腐蚀更加均匀，形成的微观缺陷数量更少，尺寸更小，因此，能获得更好的表面粗糙度结果和更优的疲劳性能。

• 铜金属表面制备类金刚石薄膜及其力学性能与腐蚀性能的研究

  马会中, 丁后文, 张兰,

  采用厚度0.025 cm纯铜金属箔片为基体，甲烷作为碳源，氢气为工作辅助气体，通过RF-PECVD法，改变射频功率制备类金刚石薄膜（DLC）涂层，研究了射频功率对镀DLC薄膜铜金属微观形貌、硬度、摩擦系数和弹性模量的影响。通过SEM、EDS、拉曼光谱、AFM原子力显微镜进行微观表征。采用弹性模量测试仪、旋转摩擦测试仪、显微硬度计对镀DLC薄膜的铜金属进行研究。结果表明，射频功率为200 W时DLC薄膜存在且均匀分散在纯铜基底的表面。镀DLC薄膜的铜金属弹性模量最大为75 GPa，平均摩擦系数最低为0.11，显微硬度最大达到15.4 GPa。200 W射频功率下镀DLC薄膜铜金属腐蚀电位为-0.178 V，比纯铜金属提高了25.8%，腐蚀电流密度为1.429×10-8 A·cm-2，相比于纯铜金属降低了近一半。

• 45CrNiMoVA高强度合金钢氢致断裂有限元模拟与试验研究分析

  李云龙, 陈波, 张克实,

  运用ABAQUS有限元软件建立二维CT试样氢扩散和内聚力分析耦合模型，基于氢脆机制理论，采用梯形内聚力本构模型，通过临界氢在裂纹尖端引起氢附着率的变化和与之相关内聚力强度之间的降解耦合关系，模拟了45CrNiMoVA高强度钢CT试样氢致裂纹萌生和断裂。结果显示：金属中的氢原子在静水应力梯度的驱动下富集在高静水应力区域。随扩散时间的增加，氢原子在裂纹尖端富集降低了材料的断裂能从而降低了内聚力强度，使内聚力单元在较低的应力下发生失效，引起材料氢致损伤断裂。模拟得到充氢试样的载荷-位移曲线与实验曲线的大体相同，这说明该模型可在不需要大量试验的条件下对高强度钢氢致断裂进行数值模拟，模拟结果可为该类钢材氢脆断裂失效分析提供借鉴。

• 纯钨表面等离子Ta合金层耐腐蚀性能研究

  薛海龙, 赵鹏飞, 剌玲敏, 秦林,

  利用双层辉光等离子表面合金化技术在纯钨表面制备Ta合金化改性层以改善材料的耐腐蚀性。研究不同温度工艺参数对Ta合金层组织结构及耐腐蚀性能的影响。结果表明：在不同温度工艺参数下均制备出连续致密的Ta合金化改性层，且随温度升高，合金层的厚度增加。合金层主要由纯Ta相组成。Ta合金层的自腐蚀电位高于基材的，而自腐蚀电流密度较低，即Ta合金层更难以发生电化学腐蚀反应且腐蚀速率更低。900℃合金层的耐蚀性能最佳，腐蚀速率降至8.45×10-3 g·m-2·h-1，表现出优良的耐腐蚀性。

• Y2O3对等离子堆焊WC/Ni60堆焊层组织及性能的影响

  王振宇, 刘政军, 艾星宇, 刘峥,

  利用等离子堆焊在Q235钢板上制备镍基复合堆焊层，研究了不同含量的Y2O3对镍基碳化钨堆焊层组织及性能的影响。采用SEM、XRD分析了堆焊层的微观组织；使用维氏硬度计和端面高温摩擦磨损试验机对堆焊层进行了硬度和磨损性能测试。结果表明：Y2O3的加入促使堆焊层中碳化物规则化，以WC为核心向周围生长。堆焊层检测出主要的物相为γ-Ni（Fe）、WC、W2C、M23C6、M6C、Cr7C3、FeNi3相。添加1.2% Y2O3的堆焊层维氏硬度达到最大值970 HV0.5，比未加Y2O3的堆焊层硬度高283 HV0.5，在高温摩擦磨损条件下磨损量最小为2.8 mg，摩擦系数为0.32，此时磨损机制为轻微的磨粒磨损。

• Cu@rGo添加量对6061铝基复合材料组织与性能的影响

  奚运涛, 常玉, 刘璐, 蒙敏然, 王雷,

  采用放电等离子烧结（SPS）方法制备了不同Cu@rGo添加量的石墨烯增强6061铝基复合材料，探讨了不同Cu@rGo添加量对Cu@rGo/6061Al复合材料显微组织和力学性能的影响规律。利用维氏显微硬度计和电子万能实验机测试试样的显微硬度和拉伸性能，利用扫描电子显微镜（SEM）观察试样断口的微观形貌。结果表明，与6061Al基体相比，添加Cu@rGo显著提高了Cu@rGo/6061Al复合材料的屈服强度和抗拉强度。但伸长率随着Cu@rGo添加量的增加呈先升高后下降趋势，拉伸断口形貌也表明随着Cu@rGo含量的增加，撕裂棱变少，韧窝组织由小而深逐渐向大且浅过渡，说明复合材料的塑性逐渐变差。综合分析表明，当Cu@rGo添加量为0.05wt%和0.1wt%时，Cu@rGo/6061Al复合材料的综合性能较好，抗拉强度和伸长率较6061Al基材的均显著提高。

• 铜基体铬合金化对二硫化钼/铜复合材料摩擦学性能的影响及作用机制研究

  赵书海, 张泽权, 王杰, 麦永津,

  基于铜基体铬合金化的策略，研究了铬含量对二硫化钼/铜复合材料在氮气气氛下摩擦学性能的影响。结果表明，在复合材料中加入1.5wt%铬，摩擦系数低至0.07，磨损率为2.4×10-4 mm3·N-1·m-1，分别是未添加铬的复合材料的64%和20%。通过透射电镜、X射线光电子能谱、扫描电镜分别对二硫化钼/铜界面结构、摩擦层成分及磨痕亚表层形貌进行了详细的分析，揭示了铜基体铬合金化对二硫化钼/铜复合材料摩擦学性能的作用机制。

• 铬酸盐黄色-黑色氧化时间间隔对AZ91D膜层质量和耐蚀性的影响

  朱伟明, 芦刚, 陈义斯, 晏玉平, 李勇, 陈晓, 严青松,

  为进一步优化铬酸盐转化膜层制备工艺，通过调控黄色氧化-黑色氧化时间间隔提升AZ91D镁合金的耐蚀性，系统研究了时间间隔为0、12、24 h合金样品的膜层微观形貌、物相组成、元素分布及其电化学特征，揭示了不同间隔时间后黑色氧化成膜行为及反应机理。结果表明，黑色氧化后AZ91D合金表面生成呈现网状微裂纹结构的微米级转化膜。时间间隔过短，基体析氢显著破坏了黑色氧化膜完整性，微裂纹尺寸较大，成膜厚度较薄；时间间隔过久，衬底氧化膜干燥充分，转化液难以附着，黑色膜层裂纹减少但表面粗糙，并沉积大量Mn3O4颗粒物。当间隔时间为12 h时，AZ91D合金表面膜层相对均匀致密；电化学测试显示，此时样品的耐蚀性最佳，相较于未处理镁合金，自腐蚀电流密度下降两个数量级，自腐蚀电位正移至-1.176 V，提升19.51%。

• 18CrNiMo7-6渗碳合金钢电解抛光参数研究

  王书艳, 张悦, 路留成, 王刚,

  为提高18CrNiMo7-6渗碳合金钢表面变质层的电解抛光加工质量，开展18CrNiMo7-6渗碳合金钢表面变质层不同渗碳层深度下的电解抛光工艺分析与试验。结果表明，选择浓磷酸与浓硫酸混合溶液作为电解液，温度为40～45℃，首先研究18CrNiMo7-6渗碳合金钢表层试样在不同抛光电压、抛光电流及抛光时间工艺参数下电解抛光后的表面质量，得到18CrNiMo7-6渗碳合金钢表层的最佳电解抛光参数为10 V、1.8～1.9 A、70 s；再对得到的表层最佳参数进行微调，得到不同渗碳深度下试样的最佳电解抛光参数，次表层电解抛光参数为10 V、1.6～1.7 A、65 s，心部电解抛光参数为10 V、1.5～1.6A、60 s。

• 铝-碳化硅烧结过程及其力学性能的分子动力学研究

  朱永超, 李巍, 牛丽薇, 李正辉, 王蕾,

  运用分子动力学方法模拟了铝-碳化硅复合体系的烧结过程，对含有不同尺寸碳化硅颗粒的烧结体进行了结构分析和拉伸测试。通过计算金属铝所占体积及其内部孔洞的体积，发现碳化硅颗粒尺寸的增加能够促进复合材料烧结后的致密程度，但过小的增强体反而会增加孔隙率和孔洞尺寸；通过对烧结体原子结构分析和准静态拉伸，发现碳化硅颗粒尺寸的增加能够提高位错密度，但这不能带来拉伸强度的稳步提升，而烧结体的抗拉强度主要取决于其内部最大孔洞的尺寸。在本模拟尺度下，增强体与金属颗粒在尺寸相近时可以得到良好的密实效果和力学性能。

• TC10钛合金棒材裂纹分析

  张明玉, 运新兵, 伏洪旺,

  裂纹是钛合金在生产加工时的常见缺陷。针对生产中TC10钛合金棒材的裂纹缺陷，通过OM、SEM、EBSD以及维氏硬度测试，研究裂纹缺陷的形貌、组织、性能，分析裂纹产生原因。结果表明，裂纹区域的低倍组织中无明显冶金缺陷产生，晶粒主要呈模糊以及半模糊晶，且无分层组织以及细晶亮带存在；高倍组织与正常区域相同，初生α相与正常区域内初生α相数量基本相同，裂纹两侧基体的金相组织正常。裂纹区域V和Cu元素成分偏低，O元素成分略高，密排六方相和体心立方相含量分别为48.33%和0.50%，低于正常区域的。裂纹区域平均硬度为374 HV，较正常区域的硬度低约30 HV。经分析得出，此裂纹为淬火裂纹。

• 基于改进SSD的工件表面缺陷检测

  刘艳菊, 王秋霁, 张惠玉, 刘彦忠, 赵开峰,

  工件的表面缺陷不仅影响外观而且直接影响产品的质量、寿命和性能，因此对工件进行实时表面缺陷检测很有必要。针对当前SSD算法不利于小目标检测易导致误检的情况，提出了一种基于单阶段多层检测器的改进SSD自动检测方法。采用了以ResNet替换SSD中原始的VGGNet的方法，研究了小目标检测的问题；采用了对深层特征进行反卷积且将深层特征与浅层特征融合的方法，研究了语义信息不足易误检的问题。结果表明，该方法较原SSD模型在工件的表面缺陷检测上mAP值提高了约4.6%，从而认为本方法可用于工件表面缺陷的实时自动检测。

• Cu基粉末冶金摩擦材料激光熔覆及摩擦特性研究

  李杰, 顾佳玲,

  针对传统烧结压制成型的离合器摩擦片磨损率过高和摩擦层粘结稳定性不足而引起的脱落等问题，采用激光熔覆工艺制造方法，选取Laserline LDF 6000-100半导体激光器，对铜基粉末冶金摩擦材料的熔覆层进行制备。对制备的摩擦片进行了SEM测试与分析，并应用MM-3000型性能试验机进行摩擦性能和磨损试验测试，研究了经激光熔覆工艺制备的湿式离合器在典型工况条件下的摩擦特性。结果表明：经激光熔覆技术制备的摩擦层组织致密、无明显裂纹缺陷，具有良好的耐磨性能，相较于烧结压制工艺摩擦片磨损率降低了59.76%；不同接合压力下的最大滑摩功均随转速的增加而增加；摩擦转矩在离合器完全结合后能迅速达到最大值，此时等效摩擦系数也相应达到极值。

• 等离子弧熔覆Fe-C-B-V系耐磨堆焊层的组织及性能研究

  刘畅, 饶嘉威, 蒋凤琦, 沈毅锋, 吴磊, 浦娟,

  以硼铁、高碳铬铁、钒铁为原料，采用等离子弧熔覆技术在Q345钢表面堆焊Fe-C-B-V系铁基合金。使用金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪等研究了堆焊层的显微组织；分别使用维氏硬度计和冲击试验机测量堆焊层的显微硬度和冲击韧性。结果表明，堆焊层显微组织主要由马氏体、网格状Fe3（C，B）和Fe2B、弥散分布的碳化物及硼化物等（如VB2、VC、Cr2B）硬质相构成；堆焊层的平均硬度高达904.58 HV10、冲击功为68.5 J。堆焊过程中形成的硼化物、碳化物作为硬质相提高了堆焊层的硬度和耐磨性，形成的碳化钒使组织从鱼骨状变成网格状，细化了晶粒，提高了堆焊层的冲击韧性。

• 显微组织对Q355B钢板不同方向力学性能的影响

  李明, 康学勤,

  通过室温拉伸、冲击、疲劳试验及显微组织分析，研究了显微组织对Q355B钢板各方向力学性能的影响。结果表明：不同显微组织下Q355B钢板沿轧制方向和横向的力学性能均满足标准要求。Q355B钢基体上分布贝氏体时，钢板沿厚度方向拉伸和冲击性能变化不大；基体上分布带状显微组织时，沿厚度方向性能有所下降，但仍能满足标准要求；基体上分布大尺寸带状夹杂物时，沿厚度方向性能大幅度下降，不能满足标准要求。不同显微组织下Q355B钢板沿轧制方向和横向具有较好的抗疲劳性能，受夹杂物和焊接缺陷的影响，沿厚度方向的疲劳性能与显微组织无关。根据分析结果提出了控制原材料中硫含量和元素偏聚以减少和消除夹杂物和带状显微组织的产生，从而改善钢板沿厚度方向的性能。