热加工工艺杂志

热加工工艺杂志2024年第6期

• 激光熔覆涂层材料的研究现状

  田宪华, 杨晓东, 刘亚, 王磊,

  金属陶瓷和高熵合金具有良好热稳定性、耐高温性和抗腐蚀等优点成为涂层领域新的研究点。激光熔覆技术是获得其高超性能的涂层制备方法之一。阐述了激光熔覆涂层材料最新研究进展,重点讨论了利用激光熔覆技术在基体表面制备金属陶瓷和高熵合金涂层的研究现状,介绍了熔覆金属陶瓷和高熵合金涂层的相关技术问题及它们的性能特点,并分析了其未来的发展趋势。

• 复合材料在我国航空航天与轨道交通领域中的应用研究

  秦铭泽, 张伟涛, 姬晓晨, 吴梦婷, 秦楠, 苏传奇,

  讨论了复合材料应用于我国航空航天与轨道交通领域的进展情况,分析了主要的复合材料,包括碳纤维、玻璃纤维和芳纶以及新兴的铝基、C/C复合材料等。综述了这些复合材料分别应用在“神舟号”系列飞船、C919大飞机和“复兴号”动车组的现状。此外,本文总结了复合材料在后续应用中存在的主要挑战和机遇,旨在给予未来的研究者一定的参考。

• 金属材料深冷处理的研究进展

  刘豪豪, 夏鑫,

  深冷处理能够有效提升材料自身的结构稳定性以及使用性能,在传统的金属材料加工制造中有着广泛的应用。随着深冷处理技术的不断发展,处理对象从传统的金属加工件到微纳米结构的锂电负极材料,其应用范围越来越广泛。针对深冷处理技术近些年的发展现状,系统总结了深冷处理对金属材料的作用机理和应用,并对深冷处理在金属领域的进一步发展和应用做出展望。

• 热处理工艺对CuZn39Pb3合金显微组织和应力腐蚀性能的影响

  韦刚, 朱志雄, 童健, 苟国庆,

  采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、应力腐蚀试验机和显微硬度计等研究了热处理工艺对CuZn39Pb3合金微观组织及合金在3.5wt%NaCl溶液中的应力腐蚀开裂敏感性和脱锌腐蚀敏感性的影响。结果表明:合金的应力腐蚀敏感性主要与α相的尺寸和所占比例、β相分布的连续性以及游离态的Pb分布相关。大尺寸的α相+连续分布的β相会导致局部腐蚀;游离态的Pb相倾向聚集在α相和β相界面处,粗大α相和连续分布的β相导致相界面面积减少会引起Pb相在相界面处聚集,降低界面结合力,降低材料的应力腐蚀性能。慢应变速率拉伸(SSRT)试验发现:退火态合金的应力腐蚀性能最差;经450℃时效后,合金中的细小α相对β相存在割裂作用,游离态Pb分布均匀,具有最佳的综合力学性能和应力腐蚀性能。浸没试验发现,退火态合金的脱锌腐蚀敏感性最高,450℃时效态合金脱锌腐蚀敏感性最低,与其应力腐蚀性能表现出一致性。

• 固溶时间对Ti@（Al-Si-Ti）p/A356复合材料组织及力学性能的影响

  张金玉, 陈体军,

  采用粉末触变成形技术制备了原位自生心-壳结构增强A356铝基复合材料,并研究了固溶时间对Ti@(Al-Si-Ti)p/A356复合材料显微其组织及力学性能的影响。结果表明,随着固溶时间增加,初生α-Al相颗粒粗化长大;共晶Si相不断溶解,晶界上残余的共晶Si粗化、球状化;Al基体、Ti心部继续反应,增强体颗粒壳层发生相转变。复合材料在545℃固溶处理1 h时,力学性能达到峰值,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为263.9 MPa、175.1 MPa、20%,比制备态复合材料分别提高了7.3%、21.4%和12.4%,维氏硬度也从59.3 HV提高到72.8 HV。

• Cr4Mo4V钢球的淬火混晶组织细化试验研究

  曹彦文, 李臻, 邵家俊, 顾家铭, 闵永安,

  对出现混晶组织的Cr4Mo4V淬回火钢球分别进行亚临界退火、等温退火处理,然后再经1115℃淬火后观察晶粒改善情况。利用X射线衍射方法分析不同状态Cr4Mo4V试样的微观畸变;利用光镜、扫描电镜对比分析各试样中的二次碳化物形态与分布特点。结果表明,Cr4Mo4V钢球混晶组织有所改善,但晶粒依然粗大;中间退火并没有有效消除淬火粗晶的遗传现象。有迹象显示:粗晶的遗传与淬火未溶碳化物和再次淬火前组织中二次碳化物的方向性分布密切相关。

• 两相区热处理对DP780双相钢组织与力学性能的影响

  冯鑫, 魏立群, 付斌, 徐星星,

  采用OM、拉伸试验机研究了不同温度、时间的两相区热处理对DP780双相钢组织及力学性能的影响。结果表明:冷轧态DP780双相钢经过870℃×60 min奥氏体化,再进行780℃不同时间的两相区保温热处理后,试验钢组织为马氏体和铁素体双相组织,随着保温时间的增加,试验钢中马氏体含量逐渐减少。经过780℃×5 min两相区热处理的试验钢,其伸长率达到最大值18%,抗拉强度接近1100 MPa,试验钢的强塑性能匹配最佳。

• 热处理对激光选区熔化高强铝合金组织及性能影响

  李达, 吕非, 周凯, 刘瑞康, 田宗军,

  为了充分发挥高强铝合金材料的性能潜力,从热处理强化角度出发,选择了4种不同的热处理制度,并从物相、组织、性能对热处理后的铝合金SLM成形样件展开研究,最终筛选出最适合的热处理制度。结果表明,300℃/6 h/炉冷的强化时效(EA)热处理后的样件具有最高的抗拉强度575 MPa,较未经热处理的原SLM成形件的抗拉强度提高25%,伸长率有一定程度的下降但仍满足正常需求。强化机制主要为:过饱和Mn元素固溶体带来的固溶强化、细密且具有一定热稳定性微观组织形貌带来的细晶强化以及热处理后生成的纳米级Al3Sc相沉淀粒子带来的第二相强化。

• 20CrMnTi薄壁齿轮渗碳淬火过程有限元模拟与调控

  姜辉, 陈文革, 陈茂进,

  对实际工况下20CrMnTi薄壁齿轮渗碳淬火过程利用有限元分析软件Deform进行模拟。结果表明,薄壁齿轮渗碳淬火后,渗碳层厚度为1.2 mm,淬火组织主要由马氏体和残余奥氏体组成,表面的残余奥氏体较心部的多4.2%,由于温度场的不均以及组织应力导致其径向产生9%的变形。齿轮表面和心部的残余应力分别为-256.5MPa和141 MPa。实际测得显示薄壁齿轮渗碳层厚度为1.15 mm,淬火后齿轮表面组织由针状马氏体+7%残余奥氏体+颗粒状碳化物组成,心部组织由低碳马氏体+1%残余奥氏体组成,齿轮表面残余应力为(-1078±168.2)MPa,径向最大变形量约7%,与模拟结果对应较好。为此针对薄壁齿轮热处理过程中因热应力与组织应力综合作用下内应力过大造成的变形,使其在不同部位同时冷却或采取径向约束的措施。

• 18CrNiMo7-6渗碳钢磁场深冷处理工艺研究

  冯泽轩, 张瑞亮, 范政武,

  风电、高铁等高端齿轮产品工作环境比较复杂、恶劣,对齿面硬度及韧性要求高,一旦发生损伤,维修成本高。针对这一现状,对18CrNiMo7-6渗碳钢设计磁场深冷处理正交试验方案,选择最优工艺组进行洛氏硬度检测,并采用光学显微镜观察其显微组织与晶粒度。与常规热处理结果进行对比,探索磁场深冷处理对18CrNiMo7-6渗碳钢冲击韧性、硬度及微观组织的影响。结果表明,磁场深冷处理后的冲击韧性和硬度均有所提升。最优工艺参数为磁场强度为1 T,且不进行交变处理、深冷温度为-190℃、保冷时间为16 h、降温速率为2℃/min,其冲击韧性比常规热处理提高38.07%,洛氏硬度值提高9.49%。微观组织分析表明,磁场深冷处理能促进试样组织中残余奥氏体转变,并细化晶粒。

• Ti-Mg脱氧钢复合夹杂物诱导针状铁素体原位观察

  武承远, 熊杰, 唐帅, 王超,

  以Ti-Mg脱氧钢为研究对象,采用热模拟和高温激光共聚焦显微镜(CLSM)研究了不同冷速对组织相变的影响以及连续冷却条件下原位观察晶内夹杂物诱导针状铁素(AF)体形成过程。结果表明:随着冷速的增加,AF含量先增加后降低,冷速为5℃/s时,AF含量最多;高温原位观察发现,614℃时AF开始在夹杂物处形核,553℃时形核长大结束。电子探针面扫夹杂物内层以MgO-Al2O3为主体,外层覆盖TiOx-MnO。贫Mn区的形成是诱导含Ti-Mg复合夹杂物诱导生成AF的主要原因。

• 退火工艺对汽车用430铁素体不锈钢组织与力学性能的影响

  马薇, 张立军,

  对热轧态430铁素体不锈钢进行了不同温度和保温时间的退火处理,采用金相显微镜、扫描电子显微镜、万能试验机等研究了不同退火处理对430铁素体不锈钢组织与力学性能的影响。结果表明:退火态430不锈钢组织由铁素体和黑色析出相组成。随着退火温度的升高、保温时间的增加,430不锈钢中铁素体晶粒尺寸先减小后增大,析出相数量先减少后增多。退火温度850℃、保温10 min的430不锈钢组织中晶粒细小均匀,析出相数量最少,其抗拉强度为663.3 MPa,伸长率为32.4%,强塑性匹配较好。因此,850℃退火保温10 min为430铁素体不锈钢的理想退火工艺。

• 旋转锻造加工高比重W-Ni-Fe合金的退火工艺研究

  李天瑞, 冯宏伟, 黄滢秋, 刘晓彬, 黄伟, 周朝红, 陈子明,

  使用粉末冶金工艺制备Ni/Fe为7∶3的W-Ni-Fe高比重钨合金,在使用旋转锻造方法进行形变强化后进行热处理。结果表明,锻造态W-Ni-Fe合金经过一定温度的锻后退火,强度有所提高,而塑性下降。样品的强度在一定的退火温度和保温时间范围内能得到提升,更高温度和更高时间的保温会使样品强度下降。不同钨含量的W-Ni-Fe合金,强度提升最大的退火温度和时间条件不同。SEM图像显示,退火前样品钨颗粒因旋转锻造变形呈现长条状织构,退火后钨颗粒的形状无明显变化。这些现象说明,锻造变形的合金样品经过锻后退火发生应变时效现象,使强度得到提升。研究明确了不同钨含量的W-Ni-Fe合金最佳的锻后退火工艺参数。

• Tb扩散对NdFeB磁体微观组织和性能的影响

  杨萌威, 明昕, 严高林,

  利用直流磁控溅射技术在烧结NdFeB磁体的单极面镀不同厚度Tb膜,并进行热扩散及退火处理,研究了不同厚度Tb膜及热处理工艺对磁体的影响。结果表明,3.137μm膜厚对磁体内禀矫顽力提升最明显,并在850℃×7 h+500℃×2 h热处理条件下,获得的磁性能最佳,其内禀矫顽力从872.36 kA/m提升到1305.67 kA/m;20~160℃的剩磁温度系数α从-0.1226%/℃减小至-0.1230%/℃,略有降低,但矫顽力温度系数β从-0.5534%/℃明显增大至-0.52967%/℃。利用SEM观测Tb扩散磁体的近表面及深处的微观结构,可以发现明显的(Nd,Tb)2Fe14B核壳结构及分布较均匀的富Nd相,这是磁体磁性能提升的主要原因。

• 不同回火工艺对15CrNiMo渗碳钢微观组织和力学性能的影响

  于洪军, 陈俊豪, 路明, 苏盛睿, 李佳康, 迟晓明, 王永金,

  主要研究了15CrNiMo渗碳钢渗碳后热处理工艺对其微观组织及性能的影响,对渗碳后直接回火工艺和二次淬火工艺进行了分析对比。直接回火工艺是将渗碳淬火后的试样直接进行低温回火处理,而二次淬火工艺是试样在渗碳淬火后经过高温回火后再淬火+低温回火的热处理工艺。通过扫描电子显微镜对两种工艺的试样和冲击断口进行观察。同时,对两种工艺的试样进行了表面硬度测试。结果表明,两种工艺试样渗碳层与过渡层组织结构差异不大,直接回火工艺试样的心部为贝氏体组织,拥有较好的冲击韧性,而二次淬火工艺试样心部存在双相组织,其中包括另一种形态的贝氏体组织,对冲击韧性产生负面影响。二次淬火工艺试样表面硬度由于碳扩散作用导致硬度下降。直接回火工艺的试验钢表现出更良好的性能,表面硬度为59.5 HRC、冲击功192 J,较二次淬火工艺试验钢的分别提高了6.5 HRC和32 J。

• 磁控溅射AlCr涂层对电工纯铁防腐性能的影响

  聂开勋, 吴兵, 陈志会, 唐正强,

  为了提高电工纯铁的耐腐蚀性能,基于磁控溅射技术,在电工纯铁表面制备了AlCr涂层。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜对涂层表面形貌、结构和元素组成进行分析,并通过中性盐雾及电化学测试,分析了电工纯铁基体及AlCr涂层的耐腐蚀性能。结果表明,适量Cr元素掺杂可以使涂层致密化,在Cr靶功率为75 W时效果最好。随着Cr的加入,AlCr涂层呈现不同的化合物态,包括Al8Cr5、Al13Cr2等相。中性盐雾及电化学测试结果均表明Cr-75涂层的耐腐蚀性能最好,在经过158 h的盐雾测试之后涂层依然没有被腐蚀;Cr-75涂层阻抗比纯铁高约2个数量级,腐蚀电流密度为7.4×10-9A/cm2,相对于电工纯铁(1.6×10-6A/cm2)降低了约3个数量级,点蚀电位与腐蚀电位之间的电位差最大(0.272 V),抗点蚀性能最好,保护效率高达98.8%。

• H13模具钢双激光冲击锻打组织与性能研究

  谢地辉, 张驰, 杨青天, 张永康, 林宇,

  为改善激光熔覆涂层存在气孔、裂纹等缺陷,在H13模具钢表面进行双激光冲击锻打制备H13钢粉涂层试验。研究了不同激光冲击锻打频率对涂层表面显微组织、物相分析、残余应力和显微硬度的影响。结果表明,相比于激光熔覆,双激光冲击锻打后的显微组织更加均匀且晶粒细小,双激光冲击锻打并未改变试样件涂层的物相结构。双激光冲击锻打给试样件表面引入了残余压应力,随着激光冲击锻打频率的增大,涂层表面的残余拉应力逐渐减小,且逐渐转变为残余压应力,表面显微硬度也逐渐增大。

• 镍基单晶高温合金γ基体相通道研究

  陈忠, 田庚方, 李天富, 王子军, 陈东风,

  镍基单晶合金在高温下具备良好的力学性能,是航空航天及核能领域的关键材料。通过对铸态、力加载及热处理状态的变化研究了第三代镍基单晶高温合金DD10的γ基体相通道演化,并对铸态样品利用四圆中子衍射做了单晶性检测。结果表明,DD10在200、020、002晶面的单晶性能良好;经力加载和热处理后γ基体相通道有序性增加,通道宽度增加,且在力加载的γ基体相通道中析出二次沉淀强化相;900℃热处理后,γ基体相通道中的Co、Cr元素含量显著增加,在相同的竖直通道中Co元素含量一致;在相同的水平通道中Cr元素含量则保持一致;Mo、Re、W等微量元素经热处理后更多的从γ基体相通道中进入到沉淀强化相中。

• 2A14-T6铝合金厚板电子束焊接头的显微组织及力学性能

  杨嘉佳, 卢明, 刘伟, 曹慧, 倪增磊,

  对24 mm厚2A14-T6铝合金板开展了电子束焊接试验,获得了最佳的焊接工艺参数。结果表明:接头变形小、深宽比大,探伤结果为I级。接头各微区组织具有差异性,焊缝中心组织为树枝晶,近熔合线处的焊缝组织为柱状晶,热影响区组织为粗化的扁长纤维状组织,沉淀强化相颗粒增多,过时效区组织与母材相近,均为扁长纤维状组织。焊缝区晶粒内有少量沉淀强化相,晶界上存在由铜、硅等元素与基体相形成的共晶相,呈网络状分布;母材区有细小的Al2Cu沉淀强化相及呈条状分布的大块共晶相。焊缝区显微硬度最低,热影响区硬度随距焊缝中心距离增大先上升后下降,母材区的最高。接头的平均抗拉强度和断后伸长率分别为387.7 MPa和3.4%,微观断口有撕裂棱和少量大而浅的韧窝,为脆性为主的韧脆混合型断裂。

• 堆芯下支承板失效模式及影响因素研究

  魏超, 李春, 郭超, 刘巧凤,

  堆芯下支承板作为反应堆堆内构件,用于承载整个堆芯的质量,核电厂严重事故下支承板的失效过程对于事故进程的发展和缓解措施的有效性都有着重要影响。针对堆芯下支承板结构特点,结合严重事故下堆芯熔化进程,研究确定了机械失效、机械熔融混合失效和熔融失效3种堆芯下支承板的失效模式,以及温度、熔融材料、水环境和熔融物作用位置等4方面影响失效模式的重要因素;并针对各因素开展了分析,从而为严重事故下堆芯熔融物的行为与现象研究和核安全审评提供基础。

• 航空活塞发动机气缸体多物理场耦合磨损机理研究

  丁发军, 刘义平, 王海斌,

  航空活塞发动机气缸体表面摩擦失效是滑动摩擦应力场、气缸体表面温度场和循环多变功率载荷耦合作用的结果。统计分析了航空活塞发动机在多种工况环境下的摩擦磨损润滑状态,绘制了航空活塞发动机气缸体载荷功率谱。通过多变工况确定多物理场加载参数方案,在SRM-4摩擦试验机上给定功率、温度、载荷和滑油量拟耦合摩擦环境测试废旧气缸体。通过检测气缸体表面状态参数,检验拟废旧气缸体摩擦前后的表面状态。通过拟耦合研究了气缸体应力场、温度场、载荷功率变化对气缸体摩擦系数的影响。结果表明:气缸体表面摩擦系数随温度的增加呈指数增加;低温段(92℃)和中温段(145℃)时,摩擦系数对载荷在35~38N时的变化较为敏感,摩擦系数随载荷的增加而增加,磨损形式以疲劳磨损、疲劳点蚀为主;大于38 N后,载荷对摩擦系数的影响较小;高温段(198℃),载荷对摩擦系数的影响程度减小,温度是主要影响因素,摩擦形式由磨粒磨损(两体/三体磨损)转变为粘着磨损。摩擦系数随频率的变化相对较小。

• Inconel625合金在200～600℃下力学性能及本构方程研究

  马贤, 王丁丁,

  研究了Inconel625合金在200~600℃的力学性能变化,利用SEM、万能材料试验机等仪器分析温度对Inconel625合金抗拉强度的影响。结果表明:Inconel625合金在200~600℃抗拉强度随着温度的升高逐渐降低,600℃时抗拉强度保留率为室温的87.7%,断裂机制由韧性断裂逐步演变为脆性断裂。开展了不同温度、不同应变速率下的高温拉伸试验,根据试验结果推导出了Inconel625合金在热变形过程中的本构方程,将实测值与预测值进行了对比,验证本构方程的准确性,其相对误差最大为6.04%,具有很好的吻合度。

• 锌镁比对Al-Zn-Mg-Cu-Er-Sc-Zr合金显微组织与耐腐蚀性能影响的研究

  王少华, 武晓辉, 梁爽, 邢清源, 孟令刚, 张兴国,

  通过调整Al-Zn-Mg-Cu-Er-Sc-Zr合金中的Mg元素含量,研究了Zn/Mg比的变化对合金相演变以及腐蚀性能的影响规律。结果表明:Al8Cu4Er相、 Al3(Er,Sc)相与含Fe相存在明显的伴生关系,二者依附于含Fe相生长。Zn/Mg比的变化可显著改变三者间的交互形式,高的Zn/Mg比例有利于稀土相独立生长,且在比值为4.18的条件下,Al8Cu4Er相与含Fe相均得到了显著细化。细化的晶界第二相使腐蚀坑深度仅为82μm,而连续的伴生混合相、粗大稀土相等均会不同程度降低合金的耐蚀性能。

• 冷喷涂对7050铝合金FSW接头耐应力腐蚀性能的影响

  邓呈敏, 张华, 程东海, 盖晓东, 王非凡,

  采用冷喷涂技术在7050铝合金搅拌摩擦焊(FSW)接头表面进行纯Al涂层的制备,研究冷喷涂对FSW接头耐应力腐蚀性能的改善作用,并对其改善因素进行探索。结果表明,冷喷涂后的FSW接头的耐应力腐蚀性能有明显的提高,应力腐蚀断裂时间从24 h内延长至480 h以上,断裂位置也从前进侧热影响区变为焊核区。纯Al涂层沉积厚度约500μm,孔隙率较低,仅0.74%,均匀分布于接头上表面,无氧化和粉末粒子堆积现象,可在海水腐蚀环境中为接头提供较好的物理防护作用,有效改善接头的应力腐蚀敏感性及腐蚀环境对应力腐蚀的促进作用。冷喷涂层对接头产生压应力,可显著降低接头的残余拉应力,减少内外拉应力的交互作用,延缓应力腐蚀开裂速度。

• 注射成形增强半固态AZ91D镁合金的组织及性能

  宇文江涛, 赵雄, 董璐, 牛立斌, 胡宇阳,

  为了研究半固态注射成形技术对AZ91D镁合金显微组织、力学性能以及腐蚀行为的影响,通过对半固态注射成形镁合金进行热处理及电化学腐蚀分析,研究了镁合金成形件在注射成形中与热处理后的组织及性能变化。结果表明,相对于压铸镁合金,半固态注射成形镁合金的组织均匀、力学性能优良、晶粒细小且平均晶粒尺寸为20~30μm,能获得质量良好的显微组织。镁合金的热处理对晶界第二相的数量和分布有较大影响,能作用于材料性能。经时效处理后,镁合金硬度从63.47 HV提高到74.05 HV,抗拉强度从125.56 MPa提高到150.91 MPa,抗拉强度提高了20.2%。在质量分数为3.5%的NaCl溶液的电化学腐蚀中,合金的自腐蚀电位为-959.56 m V,经固溶+时效处理后,自腐蚀电位先升高到-927.55 m V后下降至-988.94 m V,耐腐蚀性能先增高后降低。

• 陕北某气田集气站管线腐蚀机理研究

  杨开利, 张盼盼, 蒲阳峰, 李磊, 范鑫, 白海涛,

  针对陕北某气田集气站腐蚀严重的问题,对集气站接收的天然气和采出水组成进行分析。通过失重法测定L245NS碳钢在集气站不同部位的平均腐蚀速率,并对腐蚀产物膜和点蚀坑进行表征。结果表明:接收的天然气中CO2含量与H2S含量分别为6.33%和354 mg/m3,接收的采出水pH低,Cl-和成垢阳离子含量高,接收的介质属于强腐蚀强结垢介质;进站管线、污水管线和出站管线的腐蚀产物膜均不完整,腐蚀程度分别为轻度、严重、轻度,腐蚀形态均为点蚀,主要以CO2腐蚀为主。进站管线内的腐蚀结垢产物组成主要为BaSO4和CaCO3,污水管线内的腐蚀结垢产物主要组成为单质S、FeCO3和CaCO3。造成点蚀的主要原因为腐蚀介质结垢严重,垢在管线表面分布不均匀及Cl-和CO2腐蚀。

• Ni包WC颗粒增强金属基复合材料激光熔覆应力场模拟

  王瑶, 郝晋, 韩日宏, 陈泽华, 齐海波, 傅硕,

  针对Ni包WC颗粒增强金属基复合材料激光熔覆过程,开发了熔覆层温度场及应力场模型,考虑了不同含量Ni包WC颗粒对复合熔覆层热物性的影响,分析了金属基复合熔覆层中的温度场和应力场演变机理并提出了应力优化的梯度熔覆方案。结果表明:当粉末中Ni包WC颗粒含量越多,物性与基体相差越大,在熔覆过程中会产生较大的应力,熔覆层中最大应力出现在熔覆层与基体的结合面附近。采用梯度熔覆方案可显著降低最大应力,以得到成形良好的复合熔覆层。

• 挤压工艺对Mg-Al-Ca-Zn合金组织与性能的影响

  王凤娟,

  对Mg-2.0Al-1.5Ca-0.8Zn合金进行了320~400℃,32、64不同挤压比的挤压试验,采用OM、SEM、拉伸试验、腐蚀试验等手段,研究了不同挤压工艺对Mg-2.0Al-1.5Ca-0.8Zn合金组织与性能的影响。结果表明:随着挤压温度和挤压比的升高,合金的晶粒尺寸逐渐增大。随着挤压温度的升高,合金的抗拉强度逐渐提高,伸长率和耐腐蚀性先升高后降低。挤压温度400℃,挤压比32时挤压的合金的抗拉强度最高,为268.5 MPa。挤压温度360℃,挤压比64时挤压的合金的塑性最佳,其伸长率为27.4%。挤压温度360℃,挤压比32时挤压的合金的耐腐蚀性最好,其腐蚀失重率为226.4 mg/(cm2·h)。

• 微量元素Si对K452镍基铸造高温合金组织和力学性能影响的研究

  李宁, 孙士杰, 范世钢, 盛乃成, 李玉贵, 楚志兵, 侯桂臣, 周亦胄,

  研究了Si元素含量对K452镍基铸造高温合金标准热处理态微观组织形貌、拉伸和持久性能的影响。通过OM、SEM和EDS等表征及力学性能测试,发现在K452镍基铸造高温合金中,Si的添加量对碳化物形貌和分布有很大影响。由于Si元素含量的提高,分布于晶界上的碳化物数量随之增多。Si对拉伸强度的影响和Si的添加多少有关,低于0.5wt%的Si对合金抗拉强度影响不明显,可是Si添加量大于1.0wt%时,合金的抗拉强度明显减小。合金在900℃/200 MPa条件下持久寿命随着Si含量的增加而显著降低。

• SUS321不锈钢表面Cr/CrN涂层的制备与抗氧化及耐腐蚀研究

  张林嘉, 卢婷, 李恒, 李亚茹, 许海龙,

  采用磁控溅射技术,在SUS321不锈钢表面制备Cr/Cr N涂层,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及分析天平等分别表征样品高温氧化及酸性盐雾腐蚀实验后的微结构及增重。结果表明,当磁控溅射气体分压比为PAr/PN2=3∶1的涂层样品抗氧化性能及耐腐蚀性能最佳。在此基础上通过循环沉积制备了多层Cr/CrN涂层,6周期涂层样品在600℃氧化200 h后的单位面积增重为3.599 g/m2,表面氧化膜致密,没有出现剥落现象;6周期的涂层样品在酸性盐雾环境中能够保持480 h表面无变化,在放置500 h后边缘部位才开始出现轻微锈迹。固定磁控溅射气体分压比为PAr/PN2=3∶1时,制备的6周期Cr/CrN多层膜涂层具有最佳的抗氧化及耐酸性盐雾腐蚀性能。