2020年, 第41卷, 第5期　
刊出日期：2020-05-25

  

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综述
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  高熵合金的热处理综述

  李承泽, 尤俊华, 白鹤山, 张维维, 刘苏杰

  材料热处理学报. 2020, 41(5): 1-12. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0525

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  高熵合金由于其优异的性能逐渐成为了广大学者的研究热点，而热处理可以有效地消除铸态高熵合金内部的结构缺陷及残余应力从而有效地改善其性能。本文综述了国内外有关高熵合金热处理的研究现状，从析出物、相结构、显微组织等多个方面，讨论了热处理对高熵合金的力学性能、耐磨性能和耐腐蚀性能等方面的影响，提出了高熵合金在热处理过程中需要注意的问题，以期为高熵合金的研究提供参考。
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  铁素体/奥氏体双相不锈钢焊接接头组织和性能的研究进展

  张志强, 荆洪阳, 徐连勇, 张天刚, 徐誉桐

  材料热处理学报. 2020, 41(5): 13-27. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0485

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  铁素体/奥氏体双相不锈钢兼具高的强度、良好的塑韧性和耐腐蚀性能，在海洋工程、石油化工、核电等多个国家重点能源领域具有广阔的应用前景。焊接是双相不锈钢推广应用不可或缺的加工制造环节。在焊接过程中，焊缝和热影响区组织会经受复杂的热循环作用，促使铁素体大量增加和有害二次相析出，进而恶化力学性能和耐腐蚀性能，导致其成为焊接结构的薄弱环节。本文首先论述了双相不锈钢组织特点和焊接技术发展现状，重点综述了双相不锈钢焊接接头组织和性能的研究进展，最后指出目前双相不锈钢焊接存在的问题与未来的研究方向。
复合材料
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  TiC/Mg复合材料界面稳定性的第一性原理计算

  肖江波, 尧军平, 孙众, 唐锦旗, 吕昭, 陈致君

  材料热处理学报. 2020, 41(5): 28-33. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0477

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  利用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势法，对4种TiC（111）/Mg（0001）界面的态密度、差分电荷及键合方式等进行计算分析，采用界面粘附功评价了界面的润湿性和结合强度。结果表明：经几何优化后，C终端心位界面结构、C终端顶位界面结构与Ti终端心位界面结构几乎没有发生改变，而Ti终端顶位界面结构转换成了Ti终端心位界面结构。新形成的Ti终端心位界面结构与建立的Ti终端心位界面结构有着相近的粘附功与界面间距。其中，C终端心位界面的界面粘附能最大为7.221 J/m²，界面间距最小为0.139 nm，润湿性较好，界面最为稳定。在C终端心位界面结构与C终端顶位界面结构中，界面两侧键合方式主要为共价键与离子键，而在Ti终端心位界面结构中，界面处键合方式主要为金属键。
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  磁/电介质复合材料结构型吸波体制备及吸波性能

  吴海华, 刘力, 蔡宇, 张成, 邢垒, 李亚峰, 胡正浪, 钱鹏

  材料热处理学报. 2020, 41(5): 34-41. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0480

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  利用熔融沉积成型技术快速制备了石墨烯/聚乳酸复合材料和四氧化三铁/聚乳酸复合材料，测试了其电磁参数，并基于传输线理论计算模拟分析了石墨烯含量对其吸波性能的影响，进而确定了透波层、吸收层、再次吸收层的匹配材料和厚度范围，制造了石墨烯/纳米四氧化三铁吸波体。磁/电介质多孔结构型吸波体的测试结果表明：在X和Ku波段内实现了-8 dB吸收，反射率小于-10 dB的频宽达6.7 GHz，最大吸收峰值在14.2 GHz时达到-33 dB。研究发现，通过改变吸收层材料组成及其结构可以获得更好的吸波性能，周期性的多孔结构的存在可以使更多的电磁波进入复合材料内部，同时增加了吸收界面数量；此外，石墨烯和纳米四氧化三铁的组合使介电损耗与磁损耗之间产生了有效的互补，也增加了吸波性能。
有色金属合金材料
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  热处理对Mg-6Nd-2Al合金显微组织和力学性能的影响

  冯义成, 张佳鹏, 陈宏涛, 王丽萍, 郭二军

  材料热处理学报. 2020, 41(5): 42-50. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0551

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  采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和万能拉伸试验机等研究了铸态、固溶态和时效态Mg-6Nd-2Al合金的显微组织及力学性能。结果表明，铸态合金的组织由α-Mg基体、不规则条状Mg₁₂Nd相、针片状Al₁₁Nd₃相和颗粒状Al₂Nd相组成。经固溶处理后，合金中第二相的数量明显减少，晶界处的Mg₁₂Nd相溶解，针片状Al₁₁Nd₃相出现断裂和球化现象，转变为Al₂Nd相。经时效处理后，合金内部有大量纳米尺度的β"相析出，力学性能明显提高；与铸态合金相比，时效态合金的抗拉强度由141.5 MPa提升至189.5 MPa，屈服强度由104.4 MPa提升至121.9 MPa，该合金具有较好的热处理强化效果。
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  超声处理对医用Mg-Zn合金组织、力学性能和生物腐蚀行为的影响

  黄浩, 张帅杰, 张磊

  材料热处理学报. 2020, 41(5): 51-56. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0545

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  在医用Mg-7Zn合金的凝固过程中施加超声处理，研究了超声功率对合金凝固组织、力学性能及生物腐蚀行为的影响。结果表明，超声处理能够显著细化合金的凝固组织。随着超声功率的增加，合金中的初生α-Mg相的晶粒尺寸逐渐减小，MgZn相由不连续网状和颗粒状共存逐渐向孤岛状和颗粒状共存转变，其体积分数也逐渐降低。随着超声功率的增加，合金的力学性能逐渐提升，当超声功率增大到900 W时，合金的抗拉强度和伸长率相比未处理合金分别提高了48.5%和43.5%。随着超声功率的增加，试样在Hank's溶液中的析氢速率和腐蚀质量损失速率均逐渐降低，表明合金的耐腐蚀性能逐渐提高。
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  退火温度对冷轧5083铝合金织构及塑性各向异性的影响

  李慧中, 高峰, 李鹏伟, 梁霄鹏

  材料热处理学报. 2020, 41(5): 57-65. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0542

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  采用光学显微镜、透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）、X射线衍射、硬度测试、拉伸试验等对冷轧5083铝合金的退火行为、织构演变及塑性各向异性参数进行了分析计算。结果表明：冷轧变形量为70%的5083铝合金起始再结晶温度为240℃，终止再结晶温度为260℃。完全再结晶退火后，再结晶织构以Cube、R-Cube和Goss织构为主。在260~320℃范围内，随退火温度的升高，β纤维织构向Cube织构和Goss织构转变程度增加；Cube织构向R-Cube织构的转变先增加后减少。300℃退火后，R-Cube织构含量最高，Cube织构次之，Goss织构最少；合金的厚向各向异性指数（r）最高为0.909、平面各向异性指数（Δr）的绝对值较小为0.242，表明该状态下合金具有较好的冲压成形性能和较低的深冲制耳率。
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  多级时效对7055铝合金组织及力学性能的影响

  徐春杰, 马东, 李岩, 任国璐, 张忠明

  材料热处理学报. 2020, 41(5): 66-71. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0498

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  采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和显微硬度计等研究了多级不同时效处理对7055铝合金经三级固溶处理后的组织和力学性能的影响。结果表明，三级固溶处理后7055铝合金的组织主要存在MgZn₂和Al₂CuMg相，时效处理并未改变合金的相组成，但三级时效处理组织中MgZn₂相显著增多；同时，时效处理可以改善7055铝合金的各向异性，提高合金的力学性能。合金的最佳热处理工艺方案为：三级固溶（450℃×2 h）+（465℃×1 h）+（475℃×1.5 h）和三级时效处理（120℃×24 h）+（175℃×1.5 h）+（120℃×24 h），此时合金的硬度、抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为195.2 HV0.5、673 MPa、621 MPa和10.24%。
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  退火工艺对深冷轧制6061铝合金显微组织及力学性能的影响

  吴红艳, 杨丽娟, 杜林秀, 高秀华

  材料热处理学报. 2020, 41(5): 72-78. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2018-0119

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  利用扫描电镜、透射电镜和拉伸试验机等研究了退火工艺对深冷轧制6061铝合金微观组织、力学性能及断口形貌的影响。结果表明：经深冷轧制后试样的微观组织显著细化，平均晶粒尺寸小于500 nm，可观察到位错聚集和弥散分布的纳米尺寸析出物；在相同退火温度下，深冷轧制试样的强度及伸长率均优于室温轧制；随着退火温度的升高，试样强度表现为先升高后降低，在退火30~60 min时强度出现峰值；试样的拉伸断口属于韧窝-微孔聚集型，随着退火温度的升高，韧窝尺寸逐渐变深。
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  镦制温度对GH4169合金紧固件组织的影响

  李钊, 王彦菊, 耿长建, 金万军, 刘高峰, 裴烈勇, 王涛

  材料热处理学报. 2020, 41(5): 79-86. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0001

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  采用试验研究和有限元模拟相结合的方式研究了热镦过程中温度对GH4169合金紧固件组织的影响。结果表明：GH4169合金紧固件的组织对镦制温度极为敏感，镦制温度过低时头部会存在充型不满的风险，头杆转接圆角部位晶粒尺寸会存在较大的级差；镦制温度过高时紧固件头部的中心部位会存在组织失稳的可能，飞边部位会存在严重的混晶现象。因此，在GH4169合金紧固件热镦过程中需严格控制温度在950~1000℃为宜。DEFORM-3D有限元模拟分析结果表明，GH4169合金紧固件在热镦过程中会存在明显的温度梯度。飞边部位温升极为明显，局部温度可高于δ相的回溶温度，飞边部位易出现混晶现象。因此，在GH4169合金紧固件热镦过程中应合理选择温度，并综合考虑温度不均匀性对组织的影响。
黑色金属合金材料
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  深冷轧制对稀土Ce改性SAF 2507超级双相不锈钢组织和性能的影响

  周甜, 熊毅, 岳赟, 马云飞, 武永丽, 任凤章

  材料热处理学报. 2020, 41(5): 87-94. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0521

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  对稀土Ce改性SAF 2507超级双相不锈钢试样进行变形量为30%~90%的深冷轧制，借助光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）及微拉伸实验等方法研究了不同变形量下超级双相不锈钢微观组织及力学性能的变化规律。结果表明：在深冷轧制变形过程中，超级双相不锈钢中的铁素体组织内出现了大量位错，随着变形量的增加，位错密度显著增加的同时形成数量众多的位错缠结、位错胞乃至亚晶，相应的晶粒尺寸细化至纳米量级；奥氏体组织内出现大量形变孪晶，同时发生了形变诱导马氏体转变，且马氏体体积分数随着变形量的增加而显著增加；铁素体和奥氏体组织在大应变的作用下沿变形方向被不断拉长，逐渐形成纤维组织；相应的强度指标显著增加的同时塑性指标则明显降低。拉伸断口形貌也由典型的韧性断裂（深冷变形前）向韧性-准解理混合型断裂（深冷变形后）转变。
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  铅基快堆用CLRASS奥氏体不锈钢热变形组织的均匀性

  易昊钰, 梁田, 陆成旭, 王旻, 马颖澈

  材料热处理学报. 2020, 41(5): 95-101. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0539

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  采用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜等研究了热变形方式、合金成分等对CLRASS不锈钢锻造变形组织均匀性的影响。结果表明：条带组织主要由带状分布的亚微米尺寸二次TiC颗粒和链状分布的一次TiC组成，其形成主要与Ti元素的易凝固偏析特性、铸锭一次TiC析出受到抑制和锻锭热变形过程中二次TiC的不均匀析出有关。锻前均匀化热处理和墩粗拔长处理能够通过施加高温和引入位错减轻合金铸锭中的Ti元素偏析，调整二次TiC析出均匀性，从而抑制条带组织形成。此外，减小铸锭高径比和降低合金Ti/C比也能通过提高合金变形效率和减少TiC析出从而降低条带组织的形成倾向。
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  热处理工艺对Fe-12Cr马氏体钢组织与力学性能的影响

  潘钱付, 牛犇, 贾玉振, 王镇华, 赵勇, 吴裕, 唐奇

  材料热处理学报. 2020, 41(5): 102-109. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0547

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  对Fe-12Cr马氏体钢包壳管材分别进行980~1050℃下保温15~30 min正火处理，随后在730~790℃温度下进行2 h回火处理，研究不同热处理工艺对Fe-12Cr马氏体钢包壳管材微观组织、室温和高温力学性能的影响。结果表明：正火处理后，冷轧Fe-12Cr马氏体钢的组织为板条马氏体，冷轧态的碳化物粒子会部分固溶于马氏体基体中；随正火温度的升高，残余碳化物的含量降低，且原奥氏体晶粒尺寸会增大（从980℃的9 μm增至1050℃的12 μm）；回火处理后，马氏体基体上重新析出细小碳化物粒子，且随回火温度增加，碳化物粒子会发生粗化，平均尺寸为0.2~0.28 μm，而马氏体板条间距几乎不随回火温度发生变化。Fe-12Cr马氏体钢经过1050℃×15 min正火+760℃×2 h回火处理后具有最佳的综合力学性能，其在600℃下的屈服强度为270 MPa，伸长率为40%；此时合金的碳化物粒子体积百分数最高，约为4.5%。
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  含氯环境下温度对2205双相不锈钢点蚀行为的影响

  颜晨曦, 于洋, 张天翼, 杨建炜, 曹建平

  材料热处理学报. 2020, 41(5): 110-117. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0506

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  采用化学浸泡实验研究了6% FeCl₃+1% HCl混合溶液中温度与浸泡时间对2205双相不锈钢点蚀行为的影响，并分析2205双相不锈钢在含Cl^-环境下点蚀机理。通过高分辨相机与激光共聚焦显微镜及X射线光电子能谱（XPS）观察并分析样品表面形貌及钝化膜成分，采用电化学手段及原子力显微镜分析模拟海水溶液中温度对2205不锈钢耐腐蚀性能的影响。结果表明：2205双相不锈钢的临界点蚀温度（CPT）在45℃左右，当温度低于45℃时，延长浸泡时间样品表面未出现明显点蚀；温度高于45℃时，随浸泡时间延长点蚀在样品表面随机萌生并长大扩展，55℃时点蚀坑尺寸达到500 μm。随着温度的升高，样品钝化区间缩短，点蚀电位显著降低，由30℃时的0.74 V降低到60℃时的0.27 V。XPS结果显示，随温度增加，样品钝化膜稳定性增加，表现为金属稳定氧化物及氢氧化物的含量增加。样品阻抗值的大小随温度的升高不断减小，在30℃时样品阻抗值为5.066×10⁵ Ω·cm²，温度升高到60℃阻抗值减小到1.814×10⁵ Ω·cm²。随着温度的逐渐升高，2205不锈钢腐蚀速率增大，电化学阻抗值减小，钝化膜的保护能力下降，耐点蚀性能变差。
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  等温工艺对V微合金化贝氏体钢组织及性能的影响

  王琨, 樊朋煜, 刘蓉, 桂晓露, 高古辉, 白秉哲

  材料热处理学报. 2020, 41(5): 118-125. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0540

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  采用Thermo-calc软件，X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM），DIL805L巴赫膨胀仪和透射电镜（TEM）等研究了贝氏体等温处理对V微合金化贝氏体钢组织和力学性能的影响。试验钢经900℃奥氏体化后，分别在320℃和340℃等温处理4、8和24 h。结果表明，试验钢的显微组织主要由板条贝氏体铁素体组成，320~340℃等温4~24 h得到的组织为残留奥氏体（RA）和部分马氏体/奥氏体岛。320℃等温8 h后试验钢的强塑性最佳：抗拉强度1534 MPa，屈服强度991 MPa，均匀伸长率29.7%，总伸长率34.2%。贝氏体铁素体中RA的高稳定性和高位错密度使得试验钢具有优异的性能。XRD和DIL结果表明，RA中碳的富集程度越高，M/A岛的数量越少，RA的稳定性越高，变形过程中的相变诱导塑性（TRIP）效应越强。此外，TEM结果表明，钒析出的V（C，N）的析出强化和奥氏体中的层错对试验钢性能的改善有重要影响。
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  超细晶粒高碳钢的动态力学行为和微观组织演变

  周甜, 熊毅, 马云飞, 武永丽, 任凤章

  材料热处理学报. 2020, 41(5): 126-132. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0514

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  采用等径角挤压的方法制备了微复相组织（α+θ）的超细晶粒高碳钢，借助分离式霍普金森压杆研究了超细晶粒高碳钢不同应变速率条件下的动态力学行为，并采用扫描电镜、透射电镜观察其微观组织演变过程。结果表明：原始组织为层片状珠光体的T8钢经四道次等径角挤压变形后可制备出晶粒尺度在亚微米量级的微复相组织（α+θ）的超细晶粒高碳钢。在动态压缩变形过程中，超细晶粒高碳钢发生了绝热剪切现象，随着应变速率的增大变形抗力呈增加趋势，绝热剪切带内的显微硬度先下降后升高，但明显高于基体组织硬度。绝热剪切带内的铁素体基体发生了动态再结晶，同时弥散析出大量细小的渗碳体颗粒，形成晶粒尺寸更加细小的超细微复相组织（α+θ）。
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  不同孕育剂对微合金化灰铸铁组织与性能的影响

  孙冬, 张凌峰, 熊毅, 任凤章, 刘治军, 高广东, 秦小才

  材料热处理学报. 2020, 41(5): 133-139. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0519

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  采用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、拉伸试验、切削力测试等研究了SiBa-SiBa、RE-RE、SiBa-RE、SiBa-SiSr四种孕育剂对灰铸铁微观组织、力学性能以及切削加工性能的影响。结果表明：4组试样的组织主要为珠光体和A型石墨，其中RE-RE、SiBa-RE试样局部分别存有少量E型和D型石墨。对比单一孕育剂，复合孕育剂更能细化珠光体与石墨，其中SiBa-SiSr试样的石墨片最为细小弯曲，珠光体层片间距为0.166 μm，抗拉强度与硬度分别为468 MPa和357 HBW；SiBa-SiBa试样的石墨片最为宽大平直，其珠光体层片间距为0.3 μm，抗拉强度与硬度分别为423 MPa和275 HBW。在相同切削条件下，SiBa-SiSr试样的硬度涨幅最大，切削力变化量最小。从综合性能上考虑，SiBa-SiSr是灰铸铁的首选孕育剂。
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  不同养护条件下化学激发钢渣的强度与体积稳定性

  宋学锋, 崔贺龙, 杨尔康, 郭渊飞

  材料热处理学报. 2020, 41(5): 140-147. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0517

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  通过力学性能测试和线性收缩率测定等研究了不同养护条件下化学激发钢渣胶凝材料的强度和体积稳定性，使用X射线衍射（XRD）、红外光谱（FT-IR）和扫描电镜（SEM）等分析了水化产物的微观结构对其宏观性能的影响机理。结果表明：自然养护条件下的化学激发钢渣试块因干燥收缩而出现开裂，致使其强度较低；在标准养护与蒸汽养护条件下的试块体积变形表现为微膨胀，二者均表现出较高的强度。其中，蒸汽养护加速了钢渣在化学激发下的反应进程，提高了其早期的水化程度，促进了水化产物C-S-H（I）与C-A-S-H凝胶生成，从而使化学激发钢渣试块表现出更高的早期强度。
材料表面改性
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  靶材成分对Ni-Cr合金层组织成分及耐蚀性能的影响

  黄俊, 杨思雨, 施剑峰, 徐吉林, 张剑平, 罗军明

  材料热处理学报. 2020, 41(5): 148-153. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0530

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  采用双辉等离子表面冶金技术在Q235钢表面制备了不同靶材成分比条件下的Ni-Cr合金层，研究了靶材成分与Ni-Cr合金层成分之间的关系，并运用电化学测试技术评价了Ni-Cr合金层的耐蚀性。结果表明：Ni-Cr合金层组织均匀致密，且与基体结合良好。Ni80Cr20靶材制备的Ni-Cr合金层主要物相为Ni2.9Cr0.7Fe0.36奥氏体相，当靶材中Cr含量高于40%时，Ni-Cr合金层主要物相为Cr0.19Fe0.7Ni0.11相和少量Fe-Cr相，且随着Cr元素含量增加，Fe-Cr相的含量逐渐增多，Cr0.19Fe0.7Ni0.11相的含量逐渐减少，而Ni-Cr合金层的耐蚀性和对基体的保护效率也在增强。
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  Ni含量对Ni/AT13涂层摩擦磨损性能的影响

  蔡宏章, 刘雅琴, 郇庆婷, 杜三明

  材料热处理学报. 2020, 41(5): 154-159. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0318

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  采用大气等离子喷涂技术在20钢表面制备Ni质量分数分别为0%、10%、30%、50%和60%的Ni/AT13复合涂层，采用QG-700型摩擦磨损试验机在室温干摩擦条件下测试了涂层的摩擦磨损性能，采用扫描电镜和XRD射线衍射仪研究了涂层的显微形貌和相组成，并研究了Ni添加量对涂层摩擦磨损性能的影响。结果表明：添加Ni后，涂层中有NiO新相生成，涂层中孔隙减少，涂层与基体的结合强度增加，显微硬度降低。涂层磨损率随着Ni含量的增加而降低，Ni的添加改善了涂层的摩擦磨损性能，其中Ni质量分数为30%时涂层摩擦磨损性能最好。
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  Al-12.5% Si合金表面ZrO₂溶胶改性PEO陶瓷层的形成机制

  王萍, 张春青, 马群

  材料热处理学报. 2020, 41(5): 160-167. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0408

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  采用ZrO₂溶胶改性的等离子体电解氧化（PEO）技术在Al-12.5% Si合金表面制备Al₂O₃-ZrO₂陶瓷层，研究ZrO₂溶胶对PEO陶瓷层形成机制的影响。采用扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）、X射线衍射仪（XRD）、红外光谱仪（FTIR）和激光粒度仪等研究了ZrO₂溶胶的微观组织结构、粒径及荷电性以及陶瓷层的微观形貌、成分及物相。结果表明：荷负电的ZrO₂溶胶粒径为50~60 nm，烧结后以四方相t-ZrO₂存在，含有少量m-ZrO₂。ZrO₂溶胶改性的PEO涂层较未改性的涂层均匀、致密，并且生长速率提高。由于ZrO₂溶胶吸附在基体表面形成凝胶层，凝胶层的高电阻使PEO初期更易产生火花放电，促进了Al₂O₃膜的形成。ZrO₂溶胶改性的PEO涂层由Al₂O₃、c-ZrO₂、t-ZrO₂和少量的SiO₂组成，而溶胶改性前SiO₂的含量较高。ZrO₂凝胶颗粒在等离子体放电产生的高温下进入放电通道，与电化学反应形成的Al₂O₃烧结形成Al₂O₃-ZrO₂复合陶瓷层。
材料模拟计算
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  复合镦挤法制备超细晶1060铝合金的有限元模拟

  张苏鹏, 王军丽, 章震威, 史庆南

  材料热处理学报. 2020, 41(5): 168-176. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0572

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  采用一种新的复合镦挤法（Cyclic equal channel compression，CECC）制备了超细晶1060铝合金，即等通道转角挤压（Equal channel angular pressing，ECAP）与多向压缩（Multi-axial compression，MAC）的组合工艺，并通过电子背散射衍射技术（EBSD）分析了复合镦挤后试样的微观组织。为了验证实验的可行性，利用DEFORM 3D软件对试样复合镦挤过程中的损伤值、最大主应力、等效应力、等效应变的变化过程进行了模拟。结果表明：模拟结果显示各项参数变化均在正常范围内；复合镦挤之后，试样的晶粒组织均匀细小且接近于等轴状，得到了优异的超细晶组织。
其它
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  淬火及超塑性变形对TC4激光焊接头组织演变机制的影响

  王龙, 陈益平, 程东海, 胡德安, 曹泽安

  材料热处理学报. 2020, 41(5): 177-182. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0536

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  对经淬火处理后的TC4钛合金激光焊接接头进行超塑性变形试验，通过光学显微镜和扫描电镜观察接头在超塑性变形过程中的组织变化，研究其组织演变机制。结果表明，超塑性变形过程中焊缝和母材组织演变的趋势一致，均是由针状α'马氏体转变为等轴状组织，但母材中的α'相转变速度比焊缝快。变形过程中，焊缝和母材中等轴组织含量在逐渐接近，且存在均匀化现象。采用组织均匀化系数ΔS来表征焊缝和母材的组织均匀化程度，发现ΔS均随着变形量的增大呈现出逐渐增大的趋势：变形量为50%，ΔS为0；当变形量达到350%时，ΔS增至65.8%。变形初期，淬火TC4钛合金激光焊接接头的合金元素发生扩散，针状α'马氏体分解形成α相和β相的片层状组织，此时变形机制是动态再结晶和动态回复；随着变形量的增大，接头的片层状组织由于塞积，相互挤压造成破裂，在晶界滑移的过程中发生球化，晶界滑移是此时接头变形的主要原因。
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  2205双相不锈钢双丝CMT焊缝组织和耐腐蚀性能

  易朋, 胡永俊, 房卫萍, 余陈, 易耀勇

  材料热处理学报. 2020, 41(5): 183-188. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0541

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  针对2205双相不锈钢进行双丝冷金属过渡多层多道焊接，利用光学电镜（OM）、扫描电镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）等分析了焊缝的微观组织，采用电化学腐蚀试验分析了焊缝耐腐蚀性能。结果表明：焊缝组织主要为δ相和γ相，其中盖面焊道中γ相分布密集，填充焊道中γ相分布较密集，打底焊道中γ相较分散；焊缝冷却过程中，首先析出δ相，再从δ相中析出γ相，γ相中依次析出GBA、WA、PTA和IGA；打底焊道、填充焊道和盖面焊道的自腐蚀电流密度分别为10^-5.66 A·cm^-2、10^-5.58 A·cm^-2和10^-4.9 A·cm^-2，焊缝大部分区域未发生明显腐蚀，但局部出现了蚀孔和晶界腐蚀，打底焊道、填充焊道和盖面焊道的晶界逐步增多，打底焊道、填充焊道和盖面焊道的耐腐蚀性依次降低。
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  In对Zn15Al5Cu钎料抗拉强度和伸长率影响

  刘丙金, 李超君, 闫焉服, 任晓飞

  材料热处理学报. 2020, 41(5): 189-193. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0533

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  采用光学显微镜、扫描电镜及万能拉伸试验机等研究了微量稀土元素In对Zn15Al5Cu钎料的抗拉强度、伸长率和显微组织的影响。结果表明：随着In添加量增加，Zn15Al5CuxIn钎料的抗拉强度和伸长率呈现先增大后减小趋势，当In的添加量为3%时，钎料的抗拉强度和伸长率达到最大值，分别为203 MPa和5.4%，较基体钎料Zn15Al5Cu分别提高了9.7%和38.5%。当钎料中In的添加量超过3%时，In与Cu生成脆硬金属间化合物Cu₁₁In₉，导致Zn15Al5Cu钎料的抗拉强度和伸长率降低。因此，In的最佳含量应该在3%左右。
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  异种不锈钢电子束焊接接头的组织与性能

  刘国亮, 杨善武, 周鲁军, 胡强, 万发荣

  材料热处理学报. 2020, 41(5): 194-203. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0108

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  采用自熔电子束焊与添加Ni金属箔电子束焊两种工艺以相同的焊接参数对430铁素体不锈钢与316L奥氏体不锈钢进行焊接，研究其焊接接头的组织与性能。结果表明：自熔焊缝金属的组织主要为δ-ferrite，晶界无定型马氏体与魏氏形态马氏体分别分布在δ-ferrite的晶界与晶内，残留奥氏体分布在这些马氏体内。添加Ni金属箔的焊缝金属的组织由粗大的奥氏体柱状晶构成。自熔焊缝金属的硬度显著高于添加Ni金属箔的焊缝金属，同时自熔焊缝金属的室温冲击韧性也高于添加Ni金属箔的焊缝金属。热力学分析表明，添加Ni金属箔的焊缝金属为完全的奥氏体凝固模式，形成的粗大奥氏体柱状晶稳定性高，在室温不发生TRIP效应，导致了以上反常现象。