2020年, 第41卷, 第2期　
刊出日期：2020-02-25

  

• 全选
  |

复合材料
• Select
  Al₂O₃-Cu/25W10Mo4Cr复合材料的电接触行为

  薛慧慧, 田保红, 张晓辉, 刘勇, 张毅

  材料热处理学报. 2020, 41(2): 1-7. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0389

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用真空烧结和内氧化法制备了Al₂O₃-Cu/25W10Mo4Cr复合材料，研究了其硬度、导电率、密度等综合性能和电接触性能。利用JF04C电接触触点测试系统测试了复合材料的熔焊力、燃弧时间、质量转移等电接触性能参数；利用JMS-5610LV扫描电镜对电接触试验后复合材料的表面进行微观形貌分析。结果表明：电压为DC 25 V时，Al₂O₃-Cu/25W10Mo4Cr复合材料的燃弧时间、燃弧能量随负载电流的增大而增大；接触电阻随负载电流的增大而减小；电接触后触点材料表面有气孔、裂纹、凹坑等典型电弧侵蚀特征。
• Select
  引入不同Ti源对铝硅熔体中原位TiAl₃相合成的影响

  李沛南, 梁艳峰, 郭永春, 杨忠, 于阳

  材料热处理学报. 2020, 41(2): 8-15. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0347

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用熔体接触反应法铸造了原位TiAl₃/Al-12Si复合材料，研究了引入不同Ti源（Ti粉、海绵钛颗粒）作为原位反应体系对Al-12Si复合材料中原位TiAl₃相形貌的影响。结果表明：当Ti粉作为原位反应体系参与反应时，生成的TiAl₃相形貌多为针状，横向尺寸约2 μm，纵向尺寸为10~150 μm，随着加入Ti粉量增加，TiAl₃长径比呈减小趋势；当海绵钛作为原位反应体系参与反应时，生成的TiAl₃相形貌为针状、板片状、块状等，横向尺寸为2~10 μm，纵向尺寸为50~300 μm，随着海绵钛添加量增加，TiAl₃长径比减小；部分原位生成的Al-Ti间金属化合物为Si原子固溶于TiAl₃中形成的TiAlSi三元相。
有色金属合金材料
• Select
  均匀化处理及冷却方式对Mg-Y-Zn合金显微组织及硬度的影响

  肖剑雄, 宋安奇, 尚振岗, 刘楚明, 陈志永

  材料热处理学报. 2020, 41(2): 16-22. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0368

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  利用X射线衍射、光学显微镜、扫描电镜和硬度测试等方法研究了均匀化处理以及冷却方式对Mg-Y-Zn合金显微组织及硬度的影响。结果表明：铸态合金的组织由α-Mg基体、连续网状分布的层片状LPSO相及不规则块状Mg₂₄Y₅共晶相构成。均匀化处理过程中，Mg₂₄Y₅共晶相逐渐溶解，层片状LPSO相沿平行片层方向向晶粒内部持续生长直至贯穿整个晶粒，并在垂直片层方向发生聚集粗化。相较于水冷态合金，炉冷态合金晶粒内部析出细小弥散的针状相。硬度测试结果表明：均匀化处理初期，合金硬度得到一定程度的提升；进一步延长均匀化处理时间，合金硬度降低。其次，炉冷态合金硬度低于水冷态合金。
• Select
  T4和T6热处理对Mg-2.5Zn-1.5Ca-0.22Zr合金组织和硬度的影响

  孙文君, 张金玲, 于彦冲, 戴玥, 丁聪, 王社斌

  材料热处理学报. 2020, 41(2): 23-29. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0349

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用光学显微镜、扫描电镜和显微硬度仪等研究了T4和T6热处理对Mg-2.5Zn-1.5Ca-0.22Zr镁合金显微组织及硬度的影响。结果表明：Mg-2.5Zn-1.5Ca-0.22Zr镁合金经T4热处理之后，网状结构的β-Ca₂Mg₆Zn₃相逐渐分解并转变为不规则的团聚的块状结构，MgZn₂相逐渐溶解于α-Mg基体中，硬度比铸态时显著提高，达到63.87 HV；经过不同时间的T6热处理之后，MgZn₂相从α-Mg基体中重新析出，球状的Mg₂Ca中间化合物均匀的分布于晶粒内且发生明显长大。随着时效时间的延长，MgZn₂相增多，对位错的钉扎增强，合金的硬度提高，在"峰时效"时的硬度达到64.97 HV。410℃×24 h固溶处理后150℃×8 h时效处理为Mg-2.5Zn-1.5Ca-0.22Zr镁合金的最佳热处理工艺。
• Select
  时效处理和挤压后预变形工艺对Mg-Gd合金组织和力学性能的影响

  彭建, 古东懂, 刘正涛, 魏效明, 张丁非

  材料热处理学报. 2020, 41(2): 30-36. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0376

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  将挤压态Mg-4Gd合金沿挤压方向进行10%预拉伸处理，然后研究了时效处理对预变形后合金组织和力学性能的影响。结果表明：预拉伸处理产生加工硬化的同时促进了变形镁合金中灰暗过渡相及明亮平衡相的形核，时效过程加速了过渡相的形成及其向平衡相的转化。随着时效温度升高，明亮平衡相的平均尺寸增加。预拉伸试样经时效处理可提高力学性能，当时效工艺为210℃×24 h时，合金综合力学性能最佳，其硬度、屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为66.65 HV0.1、137.4 MPa、245.4 MPa和22.1%；时效温度升高使得合金的峰值硬度降低，但达到硬度峰值所需时间缩短且强度和伸长率均保持在较高水平。
• Select
  挤压态镁合金板材复合变形过程中的孪晶组织演变规律

  王忠堂, 张宏亮, 王明浩, 李艳娟, 杨君宝

  材料热处理学报. 2020, 41(2): 37-42. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0354

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用扫描电镜（SEM）研究了挤压态镁合金压痕-压平复合变形过程中动态再结晶及孪晶组织演变规律。结果表明：在镁合金压痕-压平复合变形过程中，随着复合变形系数和变形温度的增加，AZ31镁合金的孪晶数量逐渐增多，动态再结晶程度增大，晶粒细化效果明显。动态再结晶的主要形核之处是原始晶粒的晶界处，动态再结晶新晶粒产生于原始晶粒的晶界处，且形状为典型的项链状结构，孪晶界也是动态再结晶的有利形核位置。在压痕-压平复合变形过程中，较低的变形温度和较大的变形程度有利于孪晶组织的形成，且孪晶组织容易出现在大晶粒内部。
• Select
  时效时间对7150铝合金组织和性能的影响

  杨丽娟, 祝贞凤, 梁晓宁, 高千林

  材料热处理学报. 2020, 41(2): 43-50. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0339

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  通过维氏硬度测试、电导率测试和拉伸、晶间腐蚀等测试方法，研究了预时效、回归及再时效三个阶段中的时效时间对7150铝合金组织和性能的影响，借助透射电镜观察时效处理各阶段合金的微观组织演变。结果表明：120℃×20 h欠时效作为预时效工艺，比120℃×24 h峰时效的晶内析出相更细小，高温回归时更利于回溶。在190℃短时回归5、15和30 min中，15 min回溶效果最好，硬度最低，再经120℃×24 h再时效后合金抗拉强度R_m、屈服强度R_P0.2、伸长率A分别为622 MPa、573 MPa、10.8%，显微硬度为204 HV，力学性能与120℃×24 h单级峰时效时相近。经120℃×20 h+190℃×15 min+120℃×24 h处理后7150铝合金综合性能好，耐晶间腐蚀性能佳。
• Select
  不同热处理条件下TC4合金电子封装材料的组织及性能

  李宸宇, 钟永辉, 黄志刚, 杨磊, 汤文明

  材料热处理学报. 2020, 41(2): 51-58. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0369

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  研究了机加工后外形尺寸合格与不合格两种TC4板材样品的显微组织及性能的差异，以及TC4板材机加工变形产生的原因。在此基础上，设计6种热处理工艺，研究了不同热处理工艺下TC4合金显微组织及性能，寻找不合格TC4板材样品组织结构矫正的最佳方案。结果表明：不合格TC4样品中各向异性的条状组织是其加工后变形大的主要原因；综合不同热处理条件下TC4合金的显微组织、力学性能与热导率以及断口形貌等因素，确定了在900~930℃内退火处理后的不合格TC4合金经与合格TC4合金最为接近，是其组织结构矫正合理的热处理工艺。
黑色金属合金材料
• Select
  回火对激光增材制造12CrNi2合金钢显微组织和力学性能的影响

  张炜, 董志宏, 亢红伟, 谢玉江, 迟长泰, 彭晓

  材料热处理学报. 2020, 41(2): 59-66. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0287

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  以12CrNi2合金钢粉末为原料，采用激光熔化沉积技术制备了12CrNi2合金钢。采用光学显微镜、扫描电镜、显微硬度计和拉伸试验等研究了合金钢经不同热处理后的组织和性能。结果表明：制备的12CrNi2合金钢的组织主要由铁素体和少量奥氏体岛组成，经860℃淬火处理后转变为板条马氏体组织，合金的抗拉强度和屈服强度明显增加但伸长率显著降低。经200℃~500℃回火2 h后，随回火温度的升高，马氏体板条特征逐渐消失，不同类型碳化物不同程度析出，这导致合金钢抗拉强度和屈服强度连续降低而伸长率有所提高。
• Select
  加热温度对钒微合金中碳钢组织及性能的影响

  姚三成, 宫彦华, 赵海, 江波, 刘学华, 浦红

  材料热处理学报. 2020, 41(2): 67-74. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0366

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、电子背散射（EBSD）、拉伸试验及断裂韧性试验等研究了奥氏体化加热温度对钒微合金中碳钢珠光体等温转变组织特征及强韧性的影响。结果表明：随加热温度的提高，实验钢的强度先大幅提高，在930℃时达到最大后略降。890℃时原奥氏体晶粒尺寸（AGS）细小且均匀，当加热温度为930℃及以上时，AGS显著增大且不均匀，珠光体团尺寸（PCS）的变化趋势与AGS一致。PCS对断裂韧性K_Q值的影响可用式K_Q=196.578-16.876PCS来表达。断口分析表明，珠光体团界对解理滑移带起约束作用，减小珠光体团尺寸对韧性优化有利。合理选取加热温度，控制含钒沉淀相的溶解比例，是获取较理想的组织参量及强韧性匹配的关键。
• Select
  2Cr12Ni4Mo3VNbN新型叶片钢高频淬火后的显微组织与疲劳性能

  高圆, 席生岐, 王虹, 肖杰, 杨喜岗, 李龙

  材料热处理学报. 2020, 41(2): 75-81. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0383

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为提高2Cr12Ni4Mo3VNbN马氏体不锈钢叶片的疲劳性能，对调质处理后的叶片刃口区进行了高频淬火处理，研究了高频淬火前后2Cr12Ni4Mo3VNbN钢的显微组织、残余应力分布和疲劳性能。结果表明：2Cr12Ni4Mo3VNbN钢高频淬火后显微组织中的原奥氏体晶粒和马氏体板条束都得到细化，没有明显的析出物，而未高频淬火的马氏体有较多窄条状M₃C析出。2Cr12Ni4Mo3VNbN叶片高频淬火区表层层深0.1 mm以内主要为压应力，应力值约在-450 MPa~-20 MPa之间，且随层深增加而减小。高频淬火态2Cr12Ni4Mo3VNbN钢的疲劳裂纹扩展门槛值为6.75 MPa·m^1/2，高于未高频淬火态下的4.73 MPa·m^1/2，并且高频淬火态2Cr12Ni4Mo3VNbN钢中的疲劳裂纹扩展速率低于未高频淬火态。这表明，高频淬火处理提高了2Cr12Ni4Mo3VNbN马氏体不锈钢的疲劳裂纹扩展抗力和疲劳裂纹扩展寿命。
• Select
  固溶处理对节镍型2101双相不锈钢组织及力学性能的影响

  徐海健, 沙孝春, 康超, 胡万卿, 王文仲, 李凡

  材料热处理学报. 2020, 41(2): 82-86. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0119

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用光学显微镜、透射电镜和X射线衍射等研究了固溶处理对2101节镍型双相不锈钢连铸坯边部试样的组织、相比例和力学性能的影响。结果表明：在1050~1150℃固溶处理时，双相不锈钢具有很好的高温塑性；在1000~1150℃温度范围，随着温度的升高，实验钢的断面收缩率和铁素体相比例先减小后增加；随着固溶温度增加，实验钢的抗拉强度逐渐降低，但在1050℃时有所增加，这是由于在此温度固溶过程中，铸态试样相界处Cr₂N析出相完全溶解，使得大量的N原子集中在相界处，促进了相界附近的铁素体相发生相变，转变成奥氏体相，导致在此1050℃时实验钢铁素体相的比例减小，断面收缩率减小，抗拉强度增加。
• Select
  时效温度对SUS444超纯铁素体不锈钢冲击韧性的影响

  张晶晶

  材料热处理学报. 2020, 41(2): 87-92. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0256

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用光学显微镜、扫描电镜和电子探针研究了时效温度对SUS444超纯铁素体不锈钢的显微组织及冲击韧性的影响。结果表明：SUS444不锈钢经850℃时效处理10 min后，室温冲击吸收能量从4.4 J提高至55 J，韧脆转变温度从20℃以上降低至-5℃。电子探针分析表明TiN相时效处理后转变为TiN、NbC和贫Nb相的三层复合结构，提高了其与基体界面的结合强度，导致实验钢冲击韧性的大幅提高。
• Select
  含Bi笔头用易切削不锈钢的微观组织及力学性能

  宋元元, 吴宪吉, 孔凡亚, 戎利建

  材料热处理学报. 2020, 41(2): 93-97. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0513

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用扫描电镜、电子探针和拉伸实验等研究了国产含Bi笔头用易切削铁素体不锈钢的显微组织及性能，并与含Pb笔头用易切削铁素体不锈钢的显微组织及性能进行了对比分析，探讨以Bi代替有害元素Pb的可能性。结果表明：两种笔头用易切削铁素体不锈钢的基体铁素体晶粒均非常细小，易切削相主要是MnS和Bi或者Pb单质。其中MnS易切削相的分布状态十分相似，多以纺锤状或者短棒状断断续续地呈链条状分布在铁素体基体上；而Bi或者Pb单质则非常细小弥散地分布在基体中。该显微组织结构对切削性能十分有利。拉伸实验结果显示含Bi笔头用易切削铁素体不锈钢的力学性能与含Pb笔头用材料的性能相当。上述组织与性能结果表明Bi有望替代有害元素Pb。
• Select
  轨道车辆用不锈钢材料的火焰调修工艺

  马彪, 何嘉, 王立夫, 李宝旺, 马冬莉

  材料热处理学报. 2020, 41(2): 98-105. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0311

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  通过热处理试验研究了火焰调修工艺对S30103-1/8 Hard奥氏体不锈钢的拉伸性能、冲击韧性、硬度、中值疲劳极限以及耐晶间腐蚀性能的影响，回归得到了疲劳寿命曲线，为美标轨道车辆制造提供工艺指导。结果表明：S30103-1/8 Hard奥氏体不锈钢的显微组织为变形奥氏体组织，受热后力学性能容易波动。当火焰调修温度在450~850℃范围内，不锈钢的力学性能、抗晶间腐蚀性能随温度升高呈下降趋势。在调修温度为450℃条件下，增加调修次数对不锈钢板材的抗晶间腐蚀性能和疲劳强度影响不大。因此，选择调修温度不应超过450℃，在此温度下可以进行多次调修。
• Select
  氮含量对含Ti-Nb的X70管线钢焊接热影响区组织及冲击韧性的影响

  王凤会, 陈延清, 王全礼, 牟淑坤

  材料热处理学报. 2020, 41(2): 106-111. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0364

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用中频真空感应炉冶炼了两种不同N含量的X70管线钢。利用Gleeble-2000热模拟研究了两种钢焊接热影响区的组织及冲击性能。采用三丝埋弧焊对两种钢分别进行了焊接，随后采用光学显微镜和冲击试验研究了两种钢的焊接接头组织及冲击韧性。结果表明：在N含量高的钢中发现了尺寸为20~50 nm、弥散分布的（Ti，Nb）（C，N）粒子，而N含量低的钢中只存在少量尺寸为50~100 nm的（Ti，Nb）（C，N）粒子。细小、弥散的（Ti，Nb）（C，N）粒子抑制了晶粒的长大，细化了晶粒，对稳定试验钢的热影响区冲击韧性有利。
材料表面改性
• Select
  等离子喷涂与脉冲等离子爆炸复合涂层的氧化组织分析

  肖楚睿, 罗军明, 张林伟, 陆德平

  材料热处理学报. 2020, 41(2): 112-119. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0382

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用等离子喷涂在镍基高温合金GH4049表面制备了CoNiCrAlY涂层，随后对涂层进行了脉冲等离子爆炸和真空预氧化处理，并对涂层进行了1050℃保温10 h和50 h的恒温静态氧化实验。结果表明：经过脉冲等离子爆炸处理后的涂层表面形貌更加平坦，脉冲等离子爆炸处理使得涂层表面的片层结构转变为致密结构，减少了氧气渗入涂层的通道，有效延缓了涂层的氧化过程，且没有改变涂层的化学成分；在1050℃空气中氧化50 h后，涂层的物相组成与未氧化处理的基本一致。
• Select
  激光淬火对奥氏体不锈钢表面渗氮层相组成及性能的影响

  滕越, 郭媛媛, 张峻巍, 周艳文, 陈军, 张泽, 刘梦楠, 张朔, 李城祥

  材料热处理学报. 2020, 41(2): 120-126. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0367

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  研究了激光淬火对奥氏体不锈钢表面渗氮层相组成和性能的影响。采用X射线衍射仪分析淬火后渗氮层的相组成；采用扫描电镜与能谱仪观察渗氮层截面形貌并测量深度方向上的元素分布；利用球磨仪和电化学方法分别研究淬火对渗氮层耐磨性和耐腐蚀性的影响。结果表明：激光淬火导致低温等离子体渗氮处理生成的γ_N相分解为α-Fe与CrN相；当渗氮层氮浓度较低时，CrN在整个渗氮层中析出，耐磨性明显提高；而当氮浓度较高时，CrN仅在晶界位置析出，耐磨性保持不变。渗氮奥氏体不锈钢经激光淬火后，自腐蚀电位降低，腐蚀电流密度增大，耐腐蚀性降低。
• Select
  表面粗糙度对大截面M2高速钢高温摩擦磨损性能的影响

  顾绳初, 朱丽慧, 段元满, 吴晓春, 顾炳福

  材料热处理学报. 2020, 41(2): 127-132. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0344

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用Bruker UMT-3型高温摩擦磨损试验机研究了不同表面粗糙度的大截面M2高速钢分别在200、400和600℃下的摩擦磨损性能。采用扫描电镜观察其磨损形貌，分析了表面粗糙度对大截面M2高速钢高温摩擦磨损性能的影响。结果表明：表面粗糙度为0.19 μm的试样的摩擦系数随着温度的升高先降低后趋于平缓；而表面粗糙度为0.05 μm的试样的摩擦系数随温度变化不大，且两者400和600℃的摩擦系数相近。这是由于200℃时，M2高速钢发生磨粒磨损、粘着磨损和氧化磨损，表面粗糙度为0.19 μm的试样以磨粒磨损为主，摩擦副相对滑动的剪切阻力大导致摩擦系数较大；而表面粗糙度为0.05 μm的试样以粘着磨损为主，生成的摩擦氧化物粘附表面使摩擦系数较小。400和600℃时，两组试样均发生粘着磨损和氧化磨损，400℃时以粘着磨损为主，600℃时以氧化磨损为主，摩擦生成的摩擦氧化物导致摩擦系数较小且差别不大。200、400和600℃下，表面粗糙度为0.05 μm的试样的磨损率均大于表面粗糙度为0.19 μm的试样，这是由于表面粗糙度为0.05 μm的试样其粘着磨损程度较大导致磨损率较大。
材料模拟计算
• Select
  调心滚子轴承感应淬火工艺与组织性能的数值模拟

  郑金涛, 张文虎, 邓四二, 徐海峰

  材料热处理学报. 2020, 41(2): 133-141. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0381

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  基于电磁场-温度场-组织场-应力应变场耦合模型，利用DEFORM软件模拟双列调心滚子轴承内圈感应淬火过程，并提出分段电流密度的淬火工艺，研究了轴承内圈感应淬火过程中温度变化、组织演变以及表层与次表层硬度、残余应力和残留奥氏体等。结果表明：分段电流密度的感应淬火方法能够使轴承内圈淬硬层均匀分布；加热效率随线圈电流密度增加而增大，且尖角位置温度会出现突变；淬火后滚道表面残留奥氏体含量约为6.97%，马氏体含量约为92.3%，表面硬度约为60.9 HRC，滚道淬硬层约为2.97 mm；深冷处理后残留奥氏体含量与残余应力降低，马氏体含量与硬度均提高；残余应力沿内圈中心径向平面对称分布，且次表层残余应力最大；数值模拟结果与试验具有一致性。
• Select
  铸造钛合金ZTC4不同应变比下的低周疲劳行为

  张仕朝, 李旭东

  材料热处理学报. 2020, 41(2): 142-146. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0362

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用岛津液压伺服疲劳试验机研究了铸造钛合金ZTC4在不同应变比下（R=-1、0.06和0.5）的低周疲劳行为。对比分析了不同应变比下应力-应变迟滞回线、循环应力响应曲线以及疲劳寿命的差异，并采用SWT模型和Walker等效应变模型对不同应变比下的试验结果进行表征。结果表明：在200℃时，应变比为-1时，迟滞回线基本以原点对称，且随着应变水平的增大，迟滞回线包围的面积呈上升趋势；应变比为0.06和0.5时，滞后环沿坐标轴发生了平移，且随着应变水平的降低，迟滞回线沿拉应力的方向移动；不同应变比下合金的循环疲劳寿命相差甚微，SWT模型和Walker等效应变模型能很好的表征材料不同应变比下的疲劳试验结果，精度在±2倍的分散带内。
其它
• Select
  酸洗粉煤灰烧结莫来石陶瓷及其力学性能

  耿欣辉, 卢金山, 李映德

  材料热处理学报. 2020, 41(2): 147-152. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0380

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  以酸洗粉煤灰为原料，铝溶胶为铝源，烧结制备了莫来石陶瓷。利用X射线衍射和场发射扫描电镜等分析了莫来石陶瓷的晶体结构与微观形貌，研究了烧结温度和铝溶胶添加量对莫来石陶瓷的烧结行为、析晶过程以及力学性能的影响。结果表明：随着烧结温度升高，陶瓷体积密度、莫来石含量以及抗弯强度先增大后减小；随着铝溶胶添加量增大，陶瓷体积密度和莫来石含量持续增大，但抗弯强度和维氏硬度先增大后减小。酸洗粉煤灰中添加17.7%铝溶胶，1200℃烧结时莫来石陶瓷综合性能最佳，体积密度为2.67 g/cm³，结晶度和莫来石含量分别为83.4%和50.2%，陶瓷抗弯强度和维氏硬度分别达到137.6 MPa和7.97 GPa。
• Select
  焊接热输入对Q690高强度桥梁钢焊接热影响区粗晶区组织与力学性能的影响

  刘素鹏, 蒋有辉, 李迁, 赵爱民

  材料热处理学报. 2020, 41(2): 153-158. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0386

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用Gleeble-3500热模拟试验机研究了16 mm厚Q690高强度桥梁钢不同焊接热输入（E）条件下焊接热影响区粗晶区（CGHAZ）的组织演变规律，研究了焊接热输入、组织和力学性能之间的关系。结果表明：Q690高强度桥梁钢CGHAZ的组织主要为板条马氏体（LM）、板条贝氏体（LB）和粒状贝氏体（GB）。随着焊接热输入的增大，LM含量逐渐减少，LB和GB含量逐渐增多，组织逐渐粗化；CGHAZ的显微硬度和-40℃冲击吸收能量均逐渐减小；当15 kJ/cm ≤ E ≤ 30 kJ/cm时，CGHAZ组织为细小的LM和LB，大角度晶界（HAGB）含量较高而GB和M-A组元含量较少，显微硬度较高且冲击韧性较好。
• Select
  ZrB₂-SiC/Inconel 600钎焊接头界面结构与反应机理

  魏平, 蔡颖军, 徐锐, 王微

  材料热处理学报. 2020, 41(2): 159-165. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0378

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用Ag-28Cu钎料对ZrB₂-SiC陶瓷与Inconel 600镍基合金进行真空钎焊连接。利用扫描电镜、能量色散X射线光谱仪研究了钎焊接头界面结构、断口形貌，借助万能试验机测试其剪切强度。结果表明：采用Ag-28Cu钎料对ZrB₂-SiC/Inconel 600真空钎焊，可以实现接头冶金结合，接头无裂纹及微孔隙缺陷。界面反应产物为Ni-Fe-Cr合金、Cu（s，s）+Ag（s，s）固溶体、（Cr，Fe）₇C₃+（Cr，Fe）₃C₂合金碳化物，结合扩散理论和热力学分析阐述了界面产物形成机理。钎焊接头室温平均剪切强度为32.92 MPa，断裂模式为解理断裂。
• Select
  低银无镉Ag-Cu-Zn钎料的合金化改性

  彭宇涛, 李佳航, 李子坚, 俞强, 沈炳建, 王晓飞, 王晓蓉, 沈杭燕, 刘薇

  材料热处理学报. 2020, 41(2): 166-172. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0263

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  介绍了低银无镉Ag-Cu-Zn系钎料的成分特点和研发思路，采用Sn、P元素对含银21 mass%的Ag-Cu-Zn系钎料进行合金化，讨论了Sn、P元素含量对钎料熔化温度及显微组织的影响。结果表明，随Sn含量增加，钎料的熔化温度可持续下降，同时晶内及晶界相的Sn固溶量增大，钎料趋于硬脆。微量P的添加能显著降低银钎料的熔点，（Sn+P）低水平复合添加可在满足熔化特性的同时，避免由于过量Sn固溶导致的加工成型困难，有利于钎料的实用生产。