材料热处理学报

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周洪雷, 刘平, 陈小红, 李伟, 毕莉明, 刘新宽

材料热处理学报. 2018, 39(7): 1-6. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2018-0133

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选用雾化制粉制备的CuCr复合粉末为原料，利用固溶时效时在CuCr颗粒表面析出的纳米Cr粒子作为催化剂，采用水辅助化学气相沉淀法和放电等离子烧结原位合成CNTs/CuCr复合材料。用扫描电镜、透射电镜、中温退火等测试手段对其抗拉强度、摩擦磨损性能、耐蚀性、显微硬度和抗软化温度进行表征。结果表明：CNTs/CuCr复合材料的抗拉强度较纯铜提高了16%，达到320 MPa；CNTs/CuCr复合材料具有良好的耐腐蚀性能和热稳定性，抗软化温度达到660℃；与钢球的摩擦系数较纯铜降低了49%，仅为0.294，磨损量较纯铜降低了55.3%。

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SiC粒径比及体积比对SiCp/Al-5Si-2.5Mg复合材料组织及性能影响

王武杰, 洪雨, 吴玉程

材料热处理学报. 2018, 39(7): 7-14. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2018-0121

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采用放电等离子烧结技术制备60 vol% SiCp/Al-5Si-2.5Mg复合材料，研究SiC粒径比及粗/细体积比对复合材料微观组织、热导率和抗弯强度的影响。结果表明：随着细SiC粒径减小，其抗弯强度增加、热导率降低；同时，随着细SiC体积分数增加，其抗弯强度增加、热导率先升高后下降；当复合材料中SiC粒径比为76/16、体积比为3：1时，热导率、平均热膨胀系数（100~400℃）、抗弯强度分别为214 W/（m·K）、9.8×10^-6 K^-1和309 MPa，其断裂方式以SiC解理断裂和基体的韧性断裂为主。

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超声处理对原位颗粒增强铸造Al-Si-Cu复合材料组织的影响

李娟, 梁艳峰, 郭永春, 杨忠, 董晟全, 赫国强, 于阳

材料热处理学报. 2018, 39(7): 15-20. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2018-0079

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采用接触反应法制备原位颗粒增强铸造Al-12Si-4Cu复合材料，研究超声处理工艺对原位TiC和TiAl₃颗粒形貌的影响。结果表明：在铸造Al-12Si-4Cu复合材料中可以原位生成团聚态TiC颗粒、长杆状或块状TiAl₃颗粒；未经超声处理时，TiC颗粒团聚等效直径约70 μm，经1500 W超声处理后，其减小到45 μm；当超声处理功率增大到3000 W，TiC的团聚现象消失，颗粒均匀分散在基体中，并且长杆状TiAl₃颗粒长度减小到50~150 μm，块状TiAl₃颗粒转变为相互独立的小尺寸块状。

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微量Ce对7150铝合金显微组织和性能的影响

祝贞凤, 李辉, 史春丽, 孙杰

材料热处理学报. 2018, 39(7): 21-28. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2018-0129

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在7150铝合金中添加质量分数为0.1%的Ce元素，测试其在添加Ce前后的硬度和室温力学性能，并利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜观察合金的微观组织，分析微量Ce的添加对7150合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：添加0.1% Ce，对合金晶粒细化效果显著，铸态平均晶粒尺寸由100 μm降为10 μm；添加Ce元素可以阻碍固溶过程中的再结晶，形成亚结构强化，强化了晶界，并且在时效处理后，强化相以棒状亚稳η'相为主，提高了7150铝合金的强度与塑性。

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均匀化退火对5E61合金组织及性能的影响

苏美华, 文胜平, 刘勇, 王为, 黄晖, 聂祚仁

材料热处理学报. 2018, 39(7): 29-35. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2018-0099

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对5E61合金进行不同的均匀化退火处理，测试合金的显微硬度和电导率，用扫描电镜和透射电镜观察其显微组织，研究均匀化退火工艺对5E61合金组织及性能的影响。结果表明：5E61合金的显微硬度和电导率在均匀化退火过程中都有明显提高，双级均匀化后合金中的析出相更加细小，分布弥散；5E61合金经320℃×20 h+450℃×20 h均匀化退火后，合金中的枝晶组织消除，晶界处残留第二相最少且合金组织中各元素分布均匀，为最优的均匀化退火工艺。

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不同热处理状态Al-3.5Mg-0.2Sc合金的动态应变时效行为

姚金池, 陈立佳, 刘凯, 朱庆岩

材料热处理学报. 2018, 39(7): 36-41. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2018-0140

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在不同循环频率下对Al-3.5Mg-0.2Sc合金进行室温低周疲劳实验，研究固溶态和固溶+时效态Al-3.5Mg-0.2Sc合金在低周疲劳加载条件下的动态应变时效行为。结果表明：固溶态和固溶+时效态合金在室温低周疲劳过程中可发生动态应变时效，且动态应变时效行为主要受循环频率和热处理的影响；当循环频率为1.0 Hz、0.5 Hz时，在固溶态和固溶+时效态合金不同周次的循环滞后回线上拉伸和压缩加载部分均可观察到C型锯齿状波动；对比合金的循环应力最大跌落值可知，随着循环频率的降低，合金的动态应变时效行为减弱直至消失；当循环频率相同时，固溶+时效态合金的动态应变时效程度始终高于固溶态合金。

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孔缺陷对Ti-7.5Nb-4Mo-2.5Sn形状记忆合金薄板变形行为与超弹性的影响

王宏, 王扬河, 张德闯, 龚伦军, 林建国

材料热处理学报. 2018, 39(7): 42-48. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2018-0059

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对带孔和不带孔的Ti-7.5Nb-4Mo-2.5Sn形状记忆合金薄板试样的超弹性能进行测试，同时利用ARAMIS三维变形分析测试系统对不同合金试样在加载-卸载过程中的应变分布进行实时观测，研究孔径与孔间距对合金应变场分布和超弹性能的影响。结果表明：孔缺陷的引入导致的应力集中会引起试样应变局部化，从而降低合金的超弹性，而且随着孔径的增加和孔间距的减小，应变局部化程度加剧，合金的超弹性也随之降低。

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固溶时间对Ti-22Al-24Nb合金力学性能及断裂行为的影响

周峰, 王克鲁, 鲁世强, 许求喜, 陈虚怀, 万鹏

材料热处理学报. 2018, 39(7): 49-54. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2018-0090

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对Ti-22Al-24Nb合金进行不同时间的固溶处理，采用拉伸试验和平面应变断裂韧性测试，结合光学显微镜和扫描电镜观察合金微观组织及断口形貌，分析固溶时间对Ti-22Al-24Nb合金力学性能及断裂行为的影响。结果表明：经不同固溶时间处理后，合金断裂形式是解理断裂；随固溶时间的增加，合金断口的韧窝数量先增加后减少，强度先降低再升高，塑性和断裂韧性呈先升高再降低的趋势；当固溶120 min时，Ti-22Al-24Nb合金具有最佳的强韧性匹配，K_IC达最大值为51.6 MPa·m^1/2，其抗拉强度为950 MPa，屈服强度为915 MPa，伸长率和截面收缩率分别为15.69%和42.28%。

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热处理工艺对51CrV4弹簧钢组织与性能的影响

李元元, 蔡东东, 程晓敏, 邹军, 赵莉芳

材料热处理学报. 2018, 39(7): 55-63. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2018-0024

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利用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、电子探针（EPMA）分析弹簧钢过早发生疲劳断裂的原因，研究热处理工艺对51CrV4弹簧钢的显微组织和力学性能的影响。结果表明：热处理过程中淬火温度过高导致晶粒度等级偏低，为6.5级，马氏体组织粗大，并且表面出现全脱碳层，总脱碳层厚度为301.56 μm，疲劳试样的扫描形貌是沿晶断裂，属于脆性断裂；经过在860℃下保温40 min油淬、随后在450℃下回火保温90 min的优化热处理工艺处理后，弹簧钢的综合性能最佳，抗拉强度和屈服强度分别为1678 MPa和1293 MPa，断后伸长率和断面收缩率为8.9%和42.5%，回火硬度为45.2 HRC，疲劳断口为塑性断裂，疲劳寿命由6.3万次提升到11万次，满足弹簧钢的性能要求。

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Ti-Zr-CLAM钢热处理工艺优化

邱国兴, 战东平, 李长生, 屈乐欣, 刘志明, 葛启桢, 姜周华, 张慧书

材料热处理学报. 2018, 39(7): 64-72. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2018-0029

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利用正交试验研究热处理工艺参数对含钛、锆CLAM钢力学性能的影响，运用极差分析方法分析了正交试验结果。结果表明，各因素对强度的影响顺序为：回火温度 > 回火时间 > 正火温度 > 正火时间；对伸长率的影响顺序为：回火温度 > 回火时间 > 正火时间 > 正火温度；对断面收缩率的影响顺序为：正火温度 > 回火时间 > 回火温度 > 正火时间；正火温度对硬度影响最大，回火温度对冲击功的影响最大。Ti-Zr-CLAM钢最佳热处理工艺为950℃×15 min+700℃×60 min，空冷。

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水淬温度对Fe-13Cr-2Al-Si合金中Zener弛豫峰的影响

邹吉猛, 蒋卫斌, 郝汀, 王先平, 方前锋

材料热处理学报. 2018, 39(7): 73-79. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2018-0120

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通过内耗技术测量锻态Fe-13Cr-2Al-Si合金在800~1200℃范围内水淬处理后Zener弛豫峰的变化。结果表明：随水淬温度的升高，Zener峰峰温和激活能等弛豫参量先降低后升高，而晶粒尺寸随水淬温度升高呈线性增加；分析认为Zener峰弛豫参量的剧烈变化是由于水淬过程改变了材料微观内应力，在高温回复阶段，热锻材料内部位错密度逐步减小，内应力降低，而再结晶完成后，随着水淬温度的升高，内应力又逐渐增大；两种不同热处理方式的叠加使得内应力在变温水淬过程中出现非线性变化，从而使Zener弛豫参量发生非线性变化；本实验也验证了内耗谱技术对材料的前期热处理过程具有高度敏感性。

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形变量对形变热处理中国低活化马氏体钢显微组织的影响

孙正, 赵飞, 黄芳

材料热处理学报. 2018, 39(7): 80-85. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2018-0115

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在Gleeble3500热模拟试验机上对中国低活化马氏体钢进行形变热处理，变形温度为850℃，形变量范围为15%~60%，应变速率为10 s^-1，研究形变量对实验钢显微组织的影响。结果表明：形变热处理后，晶粒出现明显的细化，形变量为60%时晶粒细化最为显著，平均尺寸约为5 μm；随着形变量的增加马氏体板条有细化的趋势，同时马氏体板条内部产生高密度位错，为纳米级颗粒碳氮化物MX相的形核提供有利位置，促进MX纳米级颗粒大量析出。当形变量为60%时MX纳米级颗粒数量最多，析出的MX纳米级颗粒进一步阻碍位错的滑移，钉扎位错，起到析出强化的作用，同时具有良好的韧性，从而改善高温力学性能，提高高温组织稳定性，以达到提高高温使用温度的目的。

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不同碳含量碳钢淬火态马氏体精细结构

刘旋, 陈雨琳, 陆兴, 赵新青, 殷匠, 平德海

材料热处理学报. 2018, 39(7): 86-91. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2018-0080

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利用透射电子显微分析技术研究不同碳含量Fe-C二元合金淬火态马氏体的精细结构。结果表明：不同碳含量钢中的马氏体组织由体心立方{112}<111>型孪晶以及孪晶界上的ω相组成；由于低碳钢中的马氏体相变开始温度（M_s）较高，室温下观察到的马氏体的微观组织是孪晶与ω相经自回火后的产物；中碳和高碳钢具有较低的M_s，其自回火效应的影响较弱，可使相变孪晶与ω相相对完整地保留至室温；马氏体中的孪晶由极细且均匀的α-Fe晶粒构成，孪晶界上的ω相颗粒尺寸为1~2 nm；这种细小晶粒的形成可以通过局部原子的集团运动来实现。

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热处理工艺对G30钢组织和性能的影响

王智勇, 张毅, 王鑫, 王秉楠, 贾玉鑫

材料热处理学报. 2018, 39(7): 92-98. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2018-0001

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对G30高氮轴承钢进行不同工艺的退火、淬火、回火处理，利用光学显微镜和扫描电镜对组织演变进行研究，分析不同工艺处理后硬度、耐磨性能以及碳氮化物尺寸的变化。结果表明：G30钢在850℃退火后组织为粒状珠光体，有助于提供较好的预备组织；不同淬火及回火工艺后，G30钢的硬度有一定程度的提高，较高的回火温度有利于降低钢中奥氏体的含量、促进碳氮化物的长大，其中，经过1020℃淬火+475℃回火处理，G30钢的硬度达到59.0 HRC，组织为回火屈氏体+未溶第二相+残留奥氏体，碳氮化物的尺寸主要集中在0.6~0.8 μm之间。

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稳定化处理对TP321不锈钢焊接高温热影响区氢脆性能的影响

徐秀清, 林罡, 牛靖, 李发根, 来维亚

材料热处理学报. 2018, 39(7): 99-105. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2018-0052

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采用Gleeble 3800试验机对TP321不锈钢的高温热影响区（1300℃，HAZ）进行热模拟试验后进行稳定化处理，在电解充氢条件下进行慢应变拉伸试验研究，分析稳定化处理对TP321不锈钢氢脆性能的影响。结果表明：稳定化处理会导致321不锈钢高温热影响区抗拉强度和断后伸长率大幅降低，降幅分别为7%和29%，同时氢脆敏感性系数增加；慢拉伸试样断口分析表明无论稳定化处理与否，氢才是断裂模式发生变化的直接原因；稳定化处理并不能改善TP321不锈钢焊接热影响区的抗氢脆性能。

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TRIP590钢过时效等温转变

余万华, 刘玉坤, 刘飞, 夏强强, 王万慧

材料热处理学报. 2018, 39(7): 106-112. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2017-0447

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利用连续退火模拟机、光学显微镜、力学测试系统及X射线衍射等方法，研究过时效温度对TRIP590钢的组织及力学性能的影响。结果表明：随过时效温度的上升，TRIP590钢残留奥氏体含量先上升后下降，在400℃时达到最大值；抗拉强度先下降后上升，在400℃有最小值；伸长率先上升后下降，在425℃达到最大值；伸长率变化趋势与残留奥氏体含量变化一致。

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激光功率对Fe-Si-B激光熔覆涂层微观组织与性能的影响

马斌斌, 胡立威, 刘学, 李晋锋, 张佳佳, 乐国敏, 李秀燕

材料热处理学报. 2018, 39(7): 113-118. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2018-0114

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选取工业化生产的Fe-Si-B粉末为原料，采用激光熔化沉积技术分别在800、1000和1200 W的激光功率下在45钢基体表面制备了致密的Fe-Si-B熔覆层。采用X射线衍射分析仪、差示扫描量热仪、光学显微镜、扫描电镜、显微硬度仪研究了激光功率对熔覆层微观组织与性能的影响。结果表明：制备的Fe-Si-B熔覆层均由（Fe，Si）树枝晶以及Fe₂B与（Fe，Si）的片状共晶组织构成，其中（Fe，Si）树枝晶数量与尺寸均随熔覆功率的增加而增加；熔覆层硬度随熔覆功率的下降而提高，最高可达（726±10） HV0.5，为基体的3.7倍，取得了良好的表面强化效果。

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氩气和氢气轰击对304奥氏体不锈钢耐蚀性能的影响

黄亚玲, 罗建东, 林育周

材料热处理学报. 2018, 39(7): 119-125. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2018-0056

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采用原子力显微镜，X射线光电子能谱、阳极极化曲线和Mott-Schottky曲线分析氩气和氢气轰击对304奥氏体不锈钢表面的微观形貌、元素含量以及耐蚀性能的影响。结果表明：气体轰击后，304奥氏体不锈钢试样表面产生均匀分布的锥形凸起；氩气轰击使表面变得更粗糙，钝化膜中Fe、Cr元素和Cr₂O₃的含量都降低，而且Ar⁺对Cr原子择优溅射；Ar⁺在阴极位降区获得的电场能比H⁺大，轰击作用更强；氩气轰击后试样耐蚀性下降，钝化膜中含有的氧空穴缺陷比轰击前增多近两个数量级，更容易发生点蚀；而氢气轰击对表面粗糙度，元素含量和耐蚀性几乎没有影响。

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稀土元素Y对Cu-0.4% Mg合金热变形行为的影响

王冰洁, 田保红, 张毅, 孙慧丽, 刘勇, 田卡

材料热处理学报. 2018, 39(7): 126-134. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2018-0073

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利用Gleeble-1500D热模拟试验机对Cu-0.4% Mg合金在变形温度为500~850℃，应变速率为0.001~10 s^-1条件下进行热模拟试验，研究稀土元素Y对其热变形行为的影响。对热变形过程中的组织演变进行分析，测得Cu-0.4% Mg合金和Cu-0.4% Mg-0.15% Y合金的真应力-真应变曲线。通过线性回归分析，计算出热变激活能，建立本构方程。结果表明：稀土元素Y可以细化晶粒，抑制动态再结晶的发生，促进第二相析出，提高Cu-0.4% Mg合金的显微硬度；流变应力随温度的降低或应变速率的升高而增大，高温低应变速率更有利于动态再结晶；Y的加入使Cu-0.4% Mg合金在600℃，应变速率为0.001 s^-1热变形的峰值应力提高了约22%；Cu-0.4% Mg合金和Cu-0.4% Mg-0.15% Y合金的热变形激活能分别为255.210 kJ/mol、345.372 kJ/mol，提高了约35%。

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Cu-0.8Mg合金高温变形行为与机制

孙国强, 刘勇, 田保红, 张毅, 宋克兴

材料热处理学报. 2018, 39(7): 135-142. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2018-0089

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利用Gleeble-1500D热模拟试验机对Cu-0.8Mg合金进行热变形试验，变形温度为500~850℃、应变速率为0.001~10 s^-1，研究不同试验条件下合金流变应力的变化规律，分析合金的流变应力、应变速率和变形温度之间的关系，对合金的热加工图进行研究。结果表明：合金在热变形过程中，其流变应力曲线表现出典型的加工硬化、动态回复和再结晶特征，随着变形温度的升高和应变速率的降低，其流变应力和峰值应力也随之降低；合金热变形过程中的激活能为177.88 kJ/mol，构建了合金的本构方程；合金在热变形过程中的最优加工参数为：变形温度为700~800℃、应变速率为0.01~0.1 s^-1。

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基于430不锈钢的铁基非晶粉芯丝材的热稳定性及耐腐蚀性能

黄明, 陈庆军, 吕远斌, 谢飞, 何光明

材料热处理学报. 2018, 39(7): 143-150. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2018-0069

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通过调整430不锈钢与合金粉的质量比（M）获得了成分窗口宽且具有优异耐腐蚀性和热稳定性的铁基非晶粉芯丝材。利用差示扫描量热仪（DSC）研究铁基非晶粉芯丝材的热稳定性，采用电化学和阻抗技术研究铁基非晶粉芯丝材在3.5% NaCl溶液中的耐腐蚀性能，同时根据Mott-Schottky理论对其钝化膜的半导体特征及致密性进行分析。结果表明：随着M值的增加，铁基非晶粉芯丝材的热稳定性先下降后升高；在3.5% NaCl溶液中，铁基非晶粉芯丝材的耐腐蚀性能随着M值的增加先增强后减弱，但都强于430不锈钢；铁基非晶粉芯丝材的钝化膜在0.3~0.85 V区间内具有n型半导体特征，其致密性随着M值的增加先升高后下降。

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焊后热处理对100 mmTC4钛合金电子束焊接头残余应力的影响

余陈, 张宇鹏, 房卫萍, 徐望辉, 易耀勇

材料热处理学报. 2018, 39(7): 151-155. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2018-0033

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采用X射线衍射法测量100 mm TC4钛合金电子束焊接头表面残余应力分布，研究焊后热处理对接头残余应力的影响。结果表明：上下表面残余应力峰值均位于热影响区附近；上表面纵向与横向残余拉应力峰值分别为338 MPa和401 MPa，为母材屈服强度的39%和47%；下表面纵向与横向残余拉应力峰值分别为323 MPa和372 MPa，约为母材屈服强度的37%和43%；接头经过600℃×2 h焊后热处理，残余应力降低，但在上下表面呈现不同效果，上表面横向和纵向残余应力水平都有一定程度降低，部分位置纵向残余应力由拉应力状态转变为压应力状态，下表面纵向残余应力消除效果明显，部分位置呈现压应力状态，下表面横向残余余力消除效果不明显。

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热输入对高钼Q420钢焊接接头组织和性能的影响

李俊琛, 张亚森, 杨新龙, 冯瑞

材料热处理学报. 2018, 39(7): 156-160. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2018-0128

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通过拉伸实验、硬度试验、冲击试验和组织观察研究热输入对高钼Q420钢CO₂气体保护焊焊接接头组织与性能的影响，借助Image Pro-Plus 6.0软件测量了焊缝中先共析铁素体、侧板条铁素体和针状铁素体的体积分数比例。结果表明：随着焊接热输入的增加，先共析铁素体和侧板条铁素体组织的含量均逐渐减少，针状铁素体逐渐增加；当焊接热输入为11.68 kJ·cm^-1时，针状铁素体体积分数达到最大值81.31%。随着针状铁素体体积分数的增加，焊缝金属的低温冲击韧性增加。

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2018年, 第39卷, 第7期　
刊出日期：2018-07-25

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