热加工工艺杂志

热加工工艺杂志2025年第13期

• 稀贵金属材料基因工程研究进展

  杨筱筱, 罗蓉丽, 王应武, 周颖, 熊凯, 种晓宇, 安正源, 黄琳,

  材料基因工程是一种通过大数据技术、机器学习、数据挖掘等现代信息技术手段，快速处理分析及挖掘应用材料计算、高效实验与表征、生产工艺、服役与失效评价等全部或部分材料数据，从而达到提高新材料研发或改良效率、降低材料研发或改良成本目的的一种新研发模式。近年来，美国等发达国家加快布局材料基因工程计划，并开展了大量的研究工作，推动了材料基因组理念、技术的发展。本文综述了国内外材料基因工程，云南稀贵金属材料基因工程总体建设布局、创新平台建设及配套关键技术研发、新材料研发及工程化应用示范等方面的研究进展，并结合稀贵金属新材料产业创新发展要求，提出了稀贵金属材料基因工程未来重点工作思考。

• TiAlN基涂层的研究现状及展望

  何静, 张而耕, 黄彪, 周琼, 陈强, 梁丹丹,

  TiAlN涂层由于高硬度、良好的热稳定性等优异性能被广泛应用于刀具、零部件表面作为耐磨防护层。但随切削温度超过1000℃高温合金等难加工材料的应用，TiAlN涂层已不能满足需求。而通过元素掺杂可以改善TiAlN涂层的抗氧化性、耐磨性以及提高其硬度。介绍了TiAlN基涂层的制备技术，并对各制备技术的原理以及优缺点进行了描述。综述了常见的Si、Cr元素掺杂TiAlN四元以及五元涂层的研究现状，从多角度阐述了元素掺杂对TiAlN涂层增硬、提高耐氧化性以及耐磨性的机理，并归纳了目前掺杂TiAlN基涂层的不足。最后，对TiAlN基涂层进行了展望，以期为TiAlN基涂层的进一步应用提供指导。

• 1800 MPa级新型汽车板簧钢淬回火工艺优化研究

  张雅军, 盈亮, 任鹏, 侯世耀, 杨姝, 亓昌,

  高强度与高韧性汽车用弹簧钢的开发与使用已成为减轻重型载货汽车整备质量的主要手段，采用先进的热处理工艺对提升弹簧钢的强度与韧性具有重要意义。以新开发的1800 MPa级52CrMn钢为对象，以加热温度、回火温度、回火保温时间为设计因子，以热处理后材料的抗拉强度和断后伸长率为响应指标，基于响应曲面法设计了多组不同工艺参数下的弹簧钢热处理试验，获得了该52CrMn钢的最佳淬回火热处理工艺制度。进一步通过金相组织观察阐释了该材料性能随着各工艺参数的变化规律。结果表明：建立的响应面模型能够准确表征该52CrMn钢在不同热处理工艺参数下的强韧性。该钢种的最佳热处理工艺为加热温度880～900℃、回火温度370～380℃、回火保温时间30～50 min，该工艺下可获得高于1800 MPa的抗拉强度且断后伸长率为8.61%，可保证热处理后该弹簧钢具有较高的强度和足够的韧性。

• 固溶处理对CoCrMo合金组织和性能的影响

  陈业高, 周立中, 胡志强, 陈苏礼, 吴墨, 尹建成,

  采用真空感应熔炼技术制备了CoCrMo合金，然后对该合金进行1200℃×4 h的固溶处理，并对比分析了铸态和固溶态CoCrMo合金的组织和性能。结果表明，铸态CoCrMo合金枝晶组织粗大，一次析出相M23C6和σ富含铬、钼和碳等元素，分布不均，连成网状，导致合金力学性能较差。固溶过程中，铸造枝晶组织消除，一次析出相M23C6和σ回溶，形成过饱和的固溶体；空冷时，铬、钼等元素来不及聚集析出，形成分布均匀、尺寸细小、形状规则的M23C6相。与铸态合金相比，固溶态CoCrMo合金的抗拉强度降低，但塑性大幅提高。

• 热处理对选区激光熔化AlSi10Mg合金组织与性能的影响

  李智勇, 张珞, 陈锐敏, 王俊, 刘奋成, 尤启凡, 胡晓安,

  AlSi10Mg铝合金具有高比强度和高耐磨性等特点，被广泛应用于航空航天、汽车及船舶制造等领域。利用选区激光熔化技术制备AlSi10Mg铝合金，探究不同热处理工艺对AlSi10Mg铝合金组织及力学性能的影响。结果表明，随着热处理温度的提高，共晶Si组织被破坏并且合金中颗粒状Si相的尺寸不断增加，合金的强度和硬度呈现下降趋势，但塑性提升明显。热处理改变了合金的断裂方式，沉积态下AlSi10Mg铝合金为脆性断裂，而热处理后则转变为韧性断裂。

• 均质时效热处理对选区激光熔化成形Inconel 718合金抗氢脆性能的影响

  陈民, 来至, 苟国庆,

  对选区激光熔化成形的Inconel 718合金进行均质时效（HSA）热处理，结合微观组织分析、拉伸性能分析和断口形貌分析，对Inconel 718合金在原位充氢条件下的氢脆行为进行了研究。结果表明，Inconel 718合金经过HSA热处理，从原来的胞状结构变为细长柱状晶。在原位电化学充氢慢应变速率拉伸试验中，HAS热处理后抗拉强度从打印态时的1085 MPa上升至1459 MPa，增加22.5%，氢致塑性损失δL和强度损失σL都得到减少。强度和抗氢脆性能得到显著提高，塑性略有降低。

• 基于机器视觉和卷积神经网络的钢材焊接缺陷检测方法研究

  唐威, 石艳, 李淇, 陈强, 郝琪,

  为了提高钢材焊接缺陷的查准率、召回率和检测效率，提出了基于机器视觉和卷积神经网络的钢材焊接缺陷检测方法。采用灰度化处理、均值滤波和中值滤波方法对图像进行增强；基于鲁棒性主成分分析方法提取焊接缺陷特征，再通过阈值分割和形态学腐蚀-膨胀的操作对缺陷进行定位。对于焊接缺陷检测问题，通过改进的ResNet152卷积神经网络模型搭建分类器进行训练，并与传统的ResNet152、InceptionNet-v3、ResNet101、DenseNet和ResNet50分类器进行比较。试验结果表明：改进的ResNet152分类器的综合性能优于其他5种网络模型，召回率为99.05%，查准率为98.11%，平均精确率为97.54%。本方法对钢材焊接缺陷检测具有一定实践意义。

• 电子束焊接扫描波形对440C不锈钢焊缝成形及组织的影响

  王家铭, 房卫萍, 莫春立, 邓得胜, 罗兵兵,

  针对5 mm厚的440C不锈钢电子束扫描焊接，研究不同扫描波形对焊接成形及组织的影响，并在试验基础上采用数值模拟方法建立不同扫描波形的热源模型，分析了不同扫描波形下电子束焊接过程的温度分布。结果表明，在相同焊接参数下，添加三角波扫描的电子束焊接热量密度更集中，表面熔宽更小，获得熔透焊缝。添加圆形波扫描的电子束焊接热量分散，获得非熔透焊缝。添加三角波扫描的电子束焊缝晶粒更细小更均匀，超过160 μm的长晶粒比例明显低于圆波扫描。采用Abaqus有限元软件建立“高斯面热源+圆柱体热源”模型模拟电子束熔透焊结构，建立“椭球热源+圆锥体热源”模型模拟电子束非熔透焊结构，模拟结果与试验结果吻合良好。

• 基于物理模拟的180 t钢包底吹氩工艺优化研究

  金进文, 朱宏伟, 王博, 韦泽, 顾超, 包燕平, 杜振杰,

  针对某钢厂采用钢包双孔底吹氩模式过程中存在钢水二次氧化、搅拌能耗散大的问题，建立了该厂钢包1∶4水模型，模拟研究了单双透气砖布置方式、底吹气体流量对钢液混匀时间的影响。基于最优底吹透气砖布置方式，研究了实际工况下非对称双孔底吹气流量对混匀时间的影响；同时，利用优质真空泵油模拟钢包顶渣，对不同气体流量下钢液的裸露面积进行了比较。结果表明：双孔底吹氩模式时，底吹位置0.6 R、吹气流量为500 L/min、底吹角度为130°时混匀时间较小,混匀时间为59.8 s；单孔底吹氩模式时，底吹位置0.6 R、吹气流量为500 L/min时混匀时间较小，混匀时间70.15 s；对比单双孔吹氩模式，相同吹气流量下，双孔底吹都优于单孔底吹；非对称流量即差流量吹氩模式下，钢包混匀精炼效果明显弱于等量吹氩模式；考虑到钢液的二次氧化，在实际精炼过程中，最大底吹气流量应控制底吹气流量在500 L/min左右。

• 大直径棒材在锥形和圆台接头下连续驱动摩擦焊接的模拟研究

  段惠彬, 谢宇鹏, 周承恩,

  为了研究焊接面形状及其接触角度对连续驱动摩擦焊接的影响，利用有限元软件ABAQUS及其二次开发功能，对大直径D50Re钢材在平面-平面（A）、锥形-平面（B）、圆台-平面（C）3种接头形式和不同锥度角条件下进行了有限元模拟。相对于A形式，另外2种形式的接头在焊接面沿径向的温度和塑性应变（PEEQ）更大且均匀性更好；扭矩曲线出现许多峰值扭矩，其峰值扭矩小于A接头。焊接面的形状及其接触角度对连续驱动摩擦焊接具有重要影响，适当角度的锥形和圆台可以实现高质量的焊接。

• S32101双相不锈钢的水下局部干法激光焊接排水工艺试验研究

  张晓春, 梅乐, 黄国军, 朱加雷, 李丛伟,

  针对核电站乏燃料水池覆板水下维修需求，开展了S32101双相不锈钢的水下局部干法激光焊接排水工艺的试验。通过改变排水气体流量优化水下局部干法排水工艺。排水气体流量采用40～50 L/min较优，可有效隔绝水环境中氢氧元素对焊缝成形过程的影响。在空气环境和水下环境下，采用相同焊接工艺参数进行了坡口焊接填充试验，对比研究了两种焊缝的表面成形、显微组织及性能。结果表明：采用惰性气体充气排水在焊接区域形成了较优的保护气体氛围，有效隔绝空气中有害元素侵入焊缝，水下成形焊缝表面氧化程度降低。两种焊缝的奥氏体含量相近，但是水下快冷效应使得焊缝组织中析出较多的γ2。经拉伸、弯曲、冲击性能试验，水下环境获得的焊接接头性能可以与空气环境的焊接接头相媲美。

• NiCr15Fe表面高速激光熔覆制备NiCoCr涂层的工艺及硬度研究

  吴孝泉, 张道达, 黄飞腾, 周洪波, 李骏业, 彭红军,

  使用高速激光熔覆技术在NiCr15Fe合金表面制备NiCoCr涂层，研究了不同激光功率和扫描速度对该涂层宏观形貌的影响。使用SEM、XRD和显微硬度仪，对该涂层的微观组织、成分及硬度进行了检测分析。结果表明，涂层的宽度和稀释率随着激光功率的增加而增加，而随着扫描速度的增加而减小。涂层可分为细晶区、等轴晶和柱状晶的混合区以及柱状晶区。在涂层与基体之间生成了σ相（FeCr）白亮带。随激光功率增加，硬度先减小后增加，其中当激光功率为1.9 kW时，涂层硬度达最高值286.6 HV。随扫描速度增加，硬度也呈先减小后增加的规律，当扫描速度为120mm/s时，涂层硬度达最高值321.9 HV。

• 弧齿锥齿轮铸锻复合成型特性研究

  卢秋霞, 刘洁, 赵训茶, 王志鹏,

  分析了弧齿锥齿轮铸锻复合成型工艺，对弧齿锥齿轮铸件及铸锻复合成型件微观组织进行了观察和分析，研究了不同锻造工艺参数对弧齿锥齿轮铸锻复合成型件微观组织的影响。结果表明：弧齿锥齿轮铸件无再结晶组织，铸锻复合成型件出现细小均匀的再结晶组织；随着锻造变形量增大，成形件的晶粒由粗变细；随着锻造温度的增加和锻造速度的减小，成型件的晶粒由粗变细再变得稍微大些，且再结晶的新晶核均出现在晶界处或高位错密度处；弧齿锥齿轮最优铸锻复合成型工艺参数为：铸造温度1520℃、浇注时间518 s，锻造变形量40%，锻造速度20 mm/s，锻造温度1050℃，环境温度25℃，模具预热温度200℃，摩擦系数0.65。

• 管线钢连续冷却相变行为及组织演变规律研究

  武晓龙, 周玉青, 杨玉厚, 王娇娇, 石帅, 高云哲, 赵林林, 李继峰, 苏冬艳,

  利用Gleeble-3800热模拟试验机、扫描电镜、金相显微镜及硬度仪研究了X80管线钢在不同冷速下的相变行为，以及冷速对X80管线钢组织和硬度的影响规律，并结合热膨胀法及金相-硬度法绘制管线钢的连续冷却转变曲线。结果表明：热形变促进针状铁素体在10～20℃/s冷速范围内形成，而在静态CCT曲线中未出现针状铁素体区。热形变促进冷却过程中的相变，造成动态CCT的相变点比静态CCT高；而冷速增加会抑制冷却过程中的相变，冷速越大相变滞后越严重，相变温度越低。不同冷速下形成的组织类型不同，导致了硬度随冷速的增加而增加，而析出相不是影响硬度的关键因素。

• 锻造对钒基储氢电池用自蔓延高温合成合金性能的影响

  姜十万, 赵忠良,

  为了探讨锻造对新能源汽车用钒基储氢电池自蔓延高温合成合金性能的影响，提高其综合性能，对自蔓延高温合成V3TiNi0.56钒基储氢合金进行了锻造，并进行试样的显微组织、充放电循环稳定性能和耐碱液腐蚀性能的分析。结果表明：锻造使自蔓延高温合成V3TiNi0.56钒基储氢试样平均晶粒尺寸减小65.38%，放电容量衰减率减小91.08%，腐蚀电位正移19.24%，显著提高了合金的充放电循环的稳定性能和耐碱液腐蚀性能。

• Sm2O3-SmF3烧结助剂对无压烧结AlN陶瓷性能的影响

  齐于杰, 林坤吉, 赵哲, 姜知水,

  采用Sm2O3-Sm F3二元烧结助剂，研究不同烧结助剂掺量比对Al N陶瓷致密化程度、物相组成、显微组织结构、热学性能以及力学性能的影响规律，从而结合稀土氧化物和氟化物的优点，即在强化晶界的同时净化晶格，最终制备出高性能的Al N陶瓷。结果表明，在氮气气氛、1850℃下，无压烧结4 h后制备得到性能优异的氮化铝陶瓷。其中，Sm2O3和Sm F3掺量分别为3wt%和2wt%的样品综合性能最好，其热导率达到185.7 W/（m·K），平均弯曲强度在400MPa以上。

• 稀土掺杂对Mg-Sc合金马氏体相变影响的第一性原理计算

  李松, 金朝晖, 袁广银,

  采用第一性原理计算研究了稀土掺杂对Mg-Sc合金马氏体相变的影响和作用机制。结果表明：Y、Gd和Nd原子的d轨道电子增强了Mg和Sc原子间的p-d轨道电子杂化，导致马氏体相对奥氏体的稳定性增强。Y原子的光学振动较强，并与Mg原子和Sc原子的光学振动相互耦合，增强了马氏体的动力学稳定性。Gd或Nd原子推动Mg-Sc声子态密度向声子频率降低的方向平移并且Gd或Nd与Mg和Sc原子的声学振动相互耦合，导致Mg-Sc声学振动显著增强，从而减弱奥氏体和马氏体的动力学稳定性，但奥氏体的减弱程度大于马氏体。因此，Y、Gd和Nd掺杂增大Mg-Sc合金中奥氏体和马氏体的0 K内能差，从而将马氏体相变温度提高至315 K，这优于其他Mg-Sc合金。

• 球墨铸铁表面熔覆3Cr13铁基复合涂层试验研究

  赵华飞, 雍耀维, 张浩然, 张强强, 张正, 曹蒙蒙, 王旭银,

  球墨铸铁具有优良的力学性能，在工业领域得到了广泛地应用，但恶劣的服役环境对其表面硬度、耐磨性及耐蚀性提出了更为严苛的要求。为提高球墨铸铁表面综合力学性能，本试验基于激光熔覆技术，在其表面成功制备出高硬度、无裂纹的3Cr13马氏体不锈钢涂层。通过控制变量探究不同送粉方式和能量密度对熔覆层成形质量的影响，并对熔覆层的显微组织、硬度、耐磨性及耐蚀性进行表征。结果表明：在同步送粉法、能量密度124 J/mm2条件下制备的3Cr13熔覆层与基体呈良好的冶金结合，无明显孔隙、裂纹，成形质量好。该涂层显微组织由α-Fe、残余γ-Fe及（Cr,Fe）7C3相组成。其显微硬度可达531.96 HV0.2，是铸铁基体（180 HV0.2）的2.96倍。在相同磨损条件下，其磨损率为0.235×10-3g/m，仅为铸铁磨损率(0.407×10-3g/m)的58%，主要磨损机制为轻微的磨粒磨损、黏着磨损、氧化磨损和塑性变形。在3.5wt%NaCl盐雾腐蚀环境中，涂层自腐蚀电势为-0.409 V，较铸铁的自腐蚀电势（-0.841 V）高0.432 V，自腐蚀电流小于铸铁的自腐蚀电流，电化学阻抗大于铸铁的电化学阻抗，耐蚀性显著提升。3Cr13熔覆层显著提升了球墨铸铁表面的硬度、耐磨性及耐蚀性。

• 旋转电弧传感的弯曲角焊缝自动焊接系统设计

  张照, 高延峰, 喻伟, 彭勇, 潘皓, 龙志武,

  提出了一种基于旋转电弧传感的空间弯曲角焊缝自动焊接系统，用于解决焊接机械手焊接效率低、非接触传感焊接实时性差、小电流焊缝跟踪精度不足的问题。设计了一款旋转电弧传感的焊炬，通过让电弧高速旋转引起焊接电流规律变化判断出焊炬位置，从而实现焊缝的追踪。该系统具有X、Y、Z三个自由度，焊接效率可以得到极大的提高。实验结果表明，该系统可以实现对不同形状的弯曲角焊缝的自动焊接。该研究不仅提高了焊接效率，也为机器人自动焊接技术的发展提供了新的思路和方法。

• HIP技术改善ZL101A铸件致密化的研究与应用

  张殿喜, 宋庆江, 夏高令, 王怀志,

  对ZL101A铝合金开展了热等静压试验，工艺参数为温度505℃、压力75 MPa、时间3.5 h。分析了热等静压ZL101A铸件致密化及组织演变，对试样进行了拉伸试验，断口形貌分析，金相组织观察以及布氏硬度测定。经热等静压处理后的ZL101A铸件大部分铸造缺陷消失，起到有效的致密作用。经过热等静压处理无明显铸造缺陷的ZL101A试样，其抗拉强度和布氏硬度有所降低，抗拉强度相比未处理的降低6.6%，布氏硬度下降6.7%；热等静压提高了伸长率，相比未处理的提高7.4%。

• 采用Zr基非晶钎料的钛/铜钎焊连接

  傅田, 赵国际,

  采用非晶态Zr-Ti-Cu-Ni钎料在830℃下实现了纯钛和纯铜的真空钎焊连接，借助扫描电镜和拉伸试验对接头的界面组织和力学性能进行了表征和评价。结果表明，当保温时间为2 min时，接头主要由未反应的钎料和Ti2Cu、TiCu等组成。当保温时间延长至5 min时，接头逐渐演变为由Ti2Cu、TiCu和Cu4Ti等组成的复杂多相组织。当保温时间进一步延长至10 min时，接头主要由TiCu组成。保温时间为5 min时，接头的抗拉强度最高，达到147 MPa。

• 多向锻造Mg-Gd-Y-Ag-Zr合金的微观组织和力学性能研究

  陈超雄, 李湛琦, 韩宇翔, 刘楚明, 陈志永,

  对Mg-11.1Gd-1.8Y-0.4Ag-0.5Zr(wt%)合金进行了多向锻造，研究了该合金多向锻造后不同部位的微观组织与力学性能的不均匀性。结果表明：沿最后一道次锻压方向，从合金边部至中部，粗晶和孪晶数量递减，再结晶体积分数递增，平均晶粒尺寸减小，晶粒细化程度增加，且合金的压缩屈服强度逐渐提升，最大抗压强度和压缩率先降低后升高；抗压强度和压缩率的变化不仅受晶粒尺寸的影响，还与该合金混晶组织的协调变形能力有关。

• Ti6321合金激光焊接头的组织和力学性能分析

  穆壮壮, 徐希军, 高瑞, 徐乐峰, 范金伟, 赵标,

  对10 mm厚的Ti6321合金开展激光自熔焊接试验，对得到的接头进行组织和性能分析。结果表明：焊缝区组织主要为由粗大的β柱状晶粒和细小的针状马氏体α'相形成的“筐篮”状组织；焊缝中部为较大的等轴α晶粒，晶粒内部主要由针状马氏体α'相、α相以及α+β相组成。热影响区组织分布不均匀，近焊缝区的组织主要为由α+α'组成的“筐篮”状组织；近母材区的组织主要由块状α相和原始（α+β）相组成；过渡区的组织由β相转变形成的α相、少量针状α'相和残余β相组成。接头拉伸断裂在母材处，焊接接头冷弯性能合格，冲击韧性相对母材有所降低。

• K418B高温合金的组织细化及性能优化研究

  郜向发, 马敏团, 曹鑫, 付永红, 王楠,

  针对K418b高温合金涡轮心部因晶粒过大导致力学性能强度不够，易造成破坏的问题，通过控制浇注温度和机械振动的复合方法，探讨其对K418b合金组织及性能的影响。结果表明：将浇注温度控制在1360℃，采用浇注后施加频率为80 Hz、振幅为1.0 mm的机械振动时，涡轮心部的晶粒得到了细化，显著提高了涡轮心部的力学性能，满足了产品的设计要求。

• 不同感应加热方法对T91管座焊缝焊后热处理温度分布的影响

  郭未昀, 丁光柱, 孙松涛, 胡传华, 梁浩, 李报, 王伟,

  采用贴面式感应加热和缠绕式感应加热方法分别进行T91管座焊缝的焊后热处理，测定了不同感应加热方法的焊后热处理温度曲线，分析了温度分布特征。结果表明：由于贴面式感应加热时电磁抵消严重，致使要加热到设定温度所需要的电流急剧增大，超过设备额定电流，不适用于管座焊缝热处理；采用缠绕式感应加热时，小管上缠绕圈数越少，则上下管温差越小，当小管不缠绕电缆时，经过760℃保温20 min后，温度在750～760℃，可以获得良好的退火效果。不同升温速度对温度分布影响不大，因此可在满足设备使用的前提下，加快升温速度，缩短加热时间。为了应对电流突变现象，当加热温度达到700℃时，设定升温速度为200℃/h，加热至760℃，各点温差在10℃以内，加热效果良好。

• 60Si2Mn弹簧钢等温淬火的工艺及性能优化

  况小草, 卜智翔, 王立世, 龙威,

  针对60Si2Mn弹簧钢经过等温淬火后的凿岩工具易脆断或易磨损等问题，采用正交试验对不同因素水平条件下60Si2Mn试样的洛氏硬度和冲击韧性进行了测试。通过极差分析评价了奥氏体化温度、奥氏体化时间、等温温度和等温时间等工艺参数对洛氏硬度和冲击韧性的影响程度，分析了不同热处理工艺参数试样的显微组织形态和冲击断口形貌。结果表明：等温温度是影响60Si2Mn热处理后组织性能的主要因素。采用综合平衡法获得的优化方案，奥氏体化温度为840℃、奥氏体化时间为20 min、等温温度为230℃、等温时间为70 min，试样硬度和冲击功分别达到56.6HRC和4.7 J，试样组织含较多的马氏体，组织细小，断口存在少量的纤维区和剪切唇区，具有良好的综合力学性能。

• 相场法研究Cr含量对Fe-Cr合金中α′相析出的影响

  王康红, 许洋洋, 郭斌峰, 位明光, 张中文,

  通过耦合CALPHAD热力学数据库，建立了一个3D相场模型，并研究了时效过程中Cr含量对Fe-Cr合金中α'相的析出动力学和相变机制的影响。结合Fe-Cr合金的相图和自由能曲线对α'相的析出机制进行了分析。结果表明，在时效过程中，Cr含量越高，α'相的析出时间越短。随着Cr含量的增加，α'相体积分数和平均颗粒半径增大，而α'相的数量密度则先增大后迅速减少。Cr含量的变化会导致α'相的析出机制从形核长大转变为调幅分解，进而影响α'相的粗化方式、形貌和α'相中Cr成分的变化。

• 某电厂主蒸汽管道焊缝开裂原因分析

  崔锦文, 崔雄华, 邵通, 刘毅宾,

  某电厂2号机组自投运以来，两次发生主蒸汽管道焊缝开裂泄漏问题。以2号机组开裂的直管和弯头为样本，对其进行硬度和壁厚检验、化学成分分析、金相检查、扫描电镜分析和能谱分析。结果表明：2号机主蒸汽管道焊缝开裂的失效模式为应力腐蚀。在应力和腐蚀环境因素共同作用下，于管道内壁焊缝弯头侧热影响区的正火细晶区与回火区晶粒度差异极大的部位孕育和萌生多处初始裂纹，并沿着焊缝弯头侧正火细晶区与回火区的边界扩展，直至穿透管壁发生焊缝开裂泄漏。

• 20MnSi中有效夹杂物析出及其对针状铁素体形成影响机制的研究

  杨蕾, 胡奥翔, 赵福才, 习晓峰,

  基于“氧化物冶金”思想，提出“氧化物冶金生产技术”。利用此技术控制出钢后氧的含量，生产出20MnSi钢。利用金属显微镜图像分析仪，并借助扫描电镜，分析出钢后不同氧含量对夹杂物及有效夹杂物析出的影响。通过金相显微镜、扫描电镜、能谱分析技术和ImageJ软件，讨论了夹杂物尺寸、数量、成分、形状和奥氏体尺寸等对一次针状铁素体形成的影响。结果表明：当夹杂物尺寸小于4 μm时，最有利于诱导生成一次针状铁素体；在此范围内，有效夹杂物尺寸越大，依附其生长的针状铁素体的数量越多；有效夹杂物中O-Ca-F-Mn-S,O-Si-Ca-V-Mn-S和O-Si-Ca-Ti-Mn-S类型夹杂物诱导生成一次针状铁素体的能力强；粗大奥氏体晶粒有助于一次针状铁素体在晶粒内的有效夹杂物上形核长大。最终揭示了奥氏体在有效夹杂物表面优先析出C，形成向四周扩展的C晶界，一次针状铁素体优先在有效夹杂物C晶界夹缝中形核长大的机理。

• 锻造与热处理工艺对2Cr13组织及性能的影响

  李磊, 裴家纬, 孔佳,

  通过改变锻造参数以及热处理制度，研究了不同工艺参数下2Cr13锻件的组织及力学性能，获得了锻造及热处理工艺对2Cr13锻件性能影响的规律。通过回归分析，对锻件回火态硬度与回火温度、淬火态硬度的关系进行研究。结果表明：将锻造火次由3火降低到2火，能够提高锻件冲击性能数值及稳定性。同时终锻变形量减小、锻造温度升高均导致2Cr13锻件冲击韧性降低。当淬火温度由1000℃升高到1060℃时，冲击韧性下降了23.7%，抗拉强度没有明显下降。回火温度由600℃增加到700℃，试样冲击韧性增加了27.3%，但锻件的抗拉强度降低了18.6%。最后，通过回归分析建立了回火态硬度与回火温度、淬火态硬度的回归方程：y=48.665-0.073842x1+0.5586x2，其中y为回火态硬度、x1为回火温度、x2为淬火态硬度。