2020年, 第41卷, 第8期　
刊出日期：2020-08-25
  

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    有色金属合金材料
  • 氦-3含量对铀吸、放氚特性的影响
    王玮, 丁卫东, 杨洪广
    材料热处理学报. 2020, 41(8): 1-6. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0190
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    采用定容吸/放氢的方法研究了老化时间4.7年的储氚铀床的吸放氚特性，探讨不同氦-3释放量对铀床吸氚速率的影响规律，利用物理气相传输法（PVT）方法测得铀床在不同温度下（653、673、683及693 K）的解吸氚压力-时间曲线（P-t曲线），铀床在室温不同氦-3含量下的吸氚曲线，并分析铀床室温吸氚速率。结果表明，氚化铀经过长时间储氚后，解吸氚后会有大量的氦-3释放，解吸过程为吸热过程，氦-3含量对铀床的可逆吸附容量影响较小，长时间的老化不影响铀床贮氚性能，当氦-3含量小于5%时，老化铀床的吸氚速率会大幅增加。
  • 热处理对含钪6061铝合金组织和力学性能的影响
    刘宁, 马力, 刘爱军, 张真, 陈名海, 吴玉程
    材料热处理学报. 2020, 41(8): 7-18. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0072
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    研究了Sc含量以及固溶、时效热处理对6061铝合金组织和力学性能的影响。结果表明，添加Sc可以有效细化铸态6061铝合金晶粒尺寸，提高力学性能，Sc的最佳添加量为0.2 mass%。固溶+时效可以进一步提高6061铝合金的力学性能，不含Sc的6061铝合金最佳热处理工艺为570℃×1 h固溶+175℃×8 h时效，含0.2 mass% Sc的6061铝合金为570℃×1 h固溶+185℃×5 h时效，时效过程中析出的与基体存在共格关系的β″（Mg5Si6）针状相、Al3Sc纳米颗粒起强化作用。
  • 时效处理对TBe2微细游丝材料组织及性能的影响
    何钦生, 李方, 蔡欣男, 张十庆, 王宏, 赵振, 董明雷, 赵安中
    材料热处理学报. 2020, 41(8): 19-26. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0089
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    制备了厚度为0.01 mm，宽厚比为22.5细晶超薄微细TBe2游丝材料，对其进行320℃真空时效处理，保温时间分别为1、2、4、8和16 h，通过透射电镜、X射线衍射仪对材料的组织和时效析出情况进行了分析，对材料的强度和电导率进行了测试，并用电子探针对拉伸试样的断口进行了分析。结果表明：厚度减薄对细晶TBe2的强度没有明显影响，但会使力学性能对时效时间较敏感。经典时效工艺320℃×2 h可明显提高TBe2游丝材料的强度及电导率，分别可达1585 MPa及32% IACS。冷轧态游丝材料的拉伸断口呈准解理断裂机制，经典时效处理后材料的断口呈韧窝断裂，且两者都为脆性断裂。
  • 双态组织TA19钛合金高温变形过程中的微观组织演变机制
    李宏辉, 王柯, 辛仁龙, 刘庆
    材料热处理学报. 2020, 41(8): 27-34. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0183
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    对具有双态组织的TA19钛合金进行热模拟压缩实验，采用扫描电镜、透射电镜和电子背散射衍射研究了合金变形后的微观组织，并研究了变形温度对合金等轴α相和片层α相演变的影响行为及其机制。结果表明：变形温度对合金的相含量、晶粒形貌、晶界取向差角、以及动态回复和动态再结晶行为都构成显著影响。变形温度较低时（820~860℃），片层α相比等轴α相的塑性变形量大，片层α相向弯曲状形貌转变，且内部发生了明显的动态回复和动态再结晶。变形温度较高时（900~940℃），片层α相在β相中重新析出，表现出平行排布的规则形貌，且晶界取向差角分布图在10°、60°和90°处出现明显的峰值。同时，较高的变形温度促进了等轴α相中的动态再结晶，从而使得大角度晶界增加，而位错密度降低。
  • Ni45Co5Mn37In13-xGdx磁性形状记忆合金的马氏体相变和力学性能
    高丽, 冯影, 陶子豪, 王树
    材料热处理学报. 2020, 41(8): 35-41. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0017
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    研究了稀土Gd部分替代In对Ni45Co5Mn37In13-xGdx（0≤x≤2）磁性形状记忆合金的显微组织、相变和力学性能的影响。结果表明，随着Gd含量的增加，合金的晶粒尺寸逐渐减小，马氏体相变温度明显升高，马氏体的结构从单斜的14M转变为四方非调制的L10结构;在含Gd成分较高的合金中观察到了一些富Gd析出物，在Ni45Co5Mn37In13-xGdx合金中观察到了一步热弹性马氏体相变。适量的添加Gd元素能显著提高Ni-Co-Mn-In合金的力学性能。
  • 固溶处理对挤压/等温锻复合工艺制备的GH710合金组织与性能的影响
    陈由红, 兰博, 孙兴, 林莺莺
    材料热处理学报. 2020, 41(8): 42-48. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0097
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    采用光学显微镜、场发射扫描电镜及化学相分析等方法，研究了采用铸锭挤压/等温锻复合工艺制备的GH710合金经不同固溶温度热处理后的显微组织特征、室温拉伸和高温持久性能。结果表明，固溶温度对合金次生MC型碳化物和γ'相的影响显著。随着固溶温度升高，合金的次生MC型碳化物溶解度增大，钉扎晶界作用减弱，晶粒尺寸增大，室温拉伸性能降低;同时，固溶温度升高，使合金一次γ'相减少，二次γ'相增加，增加位错的绕越路径，提高合金持久寿命。为使合金获得良好的室温拉伸和高温性能匹配，固溶温度应控制在1170~1180℃;在标准热处理制度下，合金的抗拉强度达到1332 MPa，伸长率达到11.7%，表现出优异的强度和塑性。
  • 真空热处理对93W-5Ni-2Fe高比重合金力学性能的影响
    弓艳飞, 高竹青, 冯原, 杨林, 褚宏, 林冰涛, 孙晓霞
    材料热处理学报. 2020, 41(8): 49-54. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0248
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    针对特殊用途的规格为50 mm的93W-5Ni-2Fe高比重合金制品本体取样出现力学性能偏低的原因进行了真空热处理试验分析验证，研究真空热处理对其显微组织及力学性能的影响。结果表明：热处理不充分是造成93W-5Ni-2Fe高比重合金产品性能偏低的主要原因，经真空热处理后，合金的力学性能得到了提高，其抗拉强度大于900 MPa、伸长率大于15%、硬度为27 HRC;未真空热处理的合金断裂机制为以钨-钨界面分离为主的脆性断裂，经真空热处理后，合金的断裂机制为典型钨颗粒穿晶解理，伴随部分粘结相撕裂。
    • 黑色金属合金材料
  • 热冲压工艺对Fe-0.2C-11Mn-(2,4) Al钢组织性能的影响
    刘宇薇, 韦玮, 刘亚东, 蔡志辉
    材料热处理学报. 2020, 41(8): 55-62. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0078
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    研究了热冲压工艺对Fe-0.2C-11Mn-（2，4） Al中锰钢成形件组织性能的影响。结果表明：当保温温度为750℃时，2Al钢在400℃冲压比在500℃冲压具有更高的伸长率，且力学性能皆优于硼钢，故2Al钢冲压工艺窗口大。同样工艺条件下，4Al钢的抗拉强度为1045/1101 MPa、伸长率为56.0%/52.0%。随着保温温度（2Al：650~750℃，4Al：700~800℃）升高，实验钢的抗拉强度升高，2Al钢伸长率由35.4%减小到13.3%，4Al钢伸长率先增加到56.0%后减至31.7%。微观组织观察和X射线衍射仪（XRD）分析结果表明，两种实验钢在变形过程中均会发生TRIP效应，4Al钢具有铁素体协调变形及不连续TRIP效应，其塑性远高于2Al钢，但2Al钢具有更显著的TRIP效应，马氏体含量高，具有强烈的加工硬化特征因而呈现出更高的强度。
  • 铸造ZG1Cr11Ni2WMoV马氏体耐热钢中的第二相析出行为
    逯红果, 李化坤, 赵国才, 王光华, 马中钢, 王雷, 殷凤仕, 李道乾
    材料热处理学报. 2020, 41(8): 63-67. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0081
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    采用扫描电镜、透射电镜和X-射线衍射仪等方法研究了铸造ZG1Cr11Ni2WMoV马氏体耐热钢经1050℃×1 h空冷正火后在不同温度回火的显微组织及第二相析出行为。结果表明：铸造ZG1Cr11Ni2WMoV马氏体耐热钢经不同温度回火后，显微组织由板条状回火马氏体和少量δ-铁素体组成，在较低温度（550℃）回火时，高密度纳米尺寸M6C型碳化物均匀分布在马氏体板条内，随回火温度的升高，M6C型碳化物长大成细长针状，同时在原奥氏体晶界、马氏体板条界及δ-铁素体周围析出M23C6型碳化物，继续升高回火温度至700℃，板条内不再有M6C型碳化物析出，板条界上M23C6型碳化物颗粒逐渐长大。
  • 退火温度对Nb-Ti微合金化高强无取向电工钢析出物及性能的影响
    孔祥兵, 任慧平, 金自力, 李涛, 吴忠旺
    材料热处理学报. 2020, 41(8): 68-73. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0092
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    研究了退火温度对Nb-Ti微合金化高强无取向电工钢析出物、力学性能和磁性能的影响。结果表明：随着退火温度的升高，含Nb，Ti高强无取向电工钢中的（Nb，Ti） C析出物发生回溶和粗化，（Nb，Ti） C颗粒尺寸增大和分布密度降低，其抗拉强度与屈服强度先增大后减小，磁感B50先增大后减小，铁损P1.5/50和P1.0/400逐渐降小;此外，还添加了微量稀土（Ce），用于控制的析出物形态，改善磁性能;经860℃×5 min退火后试验钢的强度和磁性能匹配最佳。
  • 退火温度对443超纯铁素体不锈钢冷轧板性能的影响
    陈兴润, 王长波, 惠恺, 任娟红, 高仁强, 潘吉祥
    材料热处理学报. 2020, 41(8): 74-79. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0083
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    采用电子背散射衍射（EBSD）技术和拉伸试验等研究了退火温度对443超纯铁素体不锈钢冷轧板微观组织、织构和力学性能的影响。结果表明：随着退火温度从880℃升高到980℃，晶粒尺寸增大，平均晶粒尺寸从32.5 μm增大到64.3 μm。随着退火温度升高，{111}织构增强，{111}<112>织构强度由6.6增加到10.3。不同退火温度下试验钢的屈服强度、抗拉强度和硬度变化不显著。经过930℃退火，伸长率和综合力学性能最佳，组织均匀。
  • 回火温度对PRO500超高强钢的组织与冲击断裂行为的影响
    蓝秀琼, 陈建华
    材料热处理学报. 2020, 41(8): 80-86. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0064
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    采用显微硬度仪、摆锤冲击试验和扫描电镜等研究了PRO500超高强钢经200℃~600℃回火处理后的显微组织和力学性能，并利用图像分析软件定量分析了其冲击断口特征。结果表明：从200℃开始板条马氏体随回火温度升高逐渐分解、合并变宽，在250℃时出现第一类回火脆性;从250℃开始随回火温度的升高，实验钢的硬度降低、冲击吸收能量增加，379℃回火时实验钢的综合力学性能最佳，此时硬度和冲击吸收能量分别为398 HV和54.7 J;冲击断口纤维区面积和冲击吸收能量大小随回火温度的升高变化趋势相近，250℃回火时断口观测区韧窝面积占总面积百分比为20.4%，冲击吸收能量最低，为45 J，600℃时该比例升高至44.5%，最大韧窝直径为17.5 μm，冲击吸收能量最大，为72.5 J。
  • 高冷速下X80管线钢等温相变及高温卷取关键冷却工艺
    赵金华, 侯耀武, 袁国, 王学强, 邸洪双
    材料热处理学报. 2020, 41(8): 87-94. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0088
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    采用高分辨热膨胀相变仪对高冷速下X80管线钢等温相变行为进行了研究，利用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）对不同相变条件下实验钢微观组织、亚结构进行了表征。基于膨胀量变化规律及微观组织特征，讨论了不同等温相变条件下过冷奥氏体组织演变规律，并进一步给出了高温卷取关键冷却工艺。结果表明，在40℃/s冷却速率下，当等温温度由580℃降低至370℃时，实验钢相变开始温度为621.1~624.5℃;等温温度为580℃时，等温过程过冷奥氏体相变不完全，相变产物为针状铁素体（AF）+贝氏体铁素体（BF）+板条贝氏体（LB）的混合组织;当等温温度降低至510、440及370℃时，实验钢相变产物为AF+BF+M/A岛的复相组织，LB消失，且随着相变温度降低M/A岛体积分数及尺寸均减小。对于X80管线钢而言，需保证控制冷却过程中终冷温度低于510℃，在避免过冷奥氏体相变不完全现象发生的同时，使组织保持以AF+BF+细小M/A岛的复相组织特征。
  • 苛刻氢环境下耐火耐候螺栓钢的延迟断裂行为
    罗志俊, 徐士新, 孙齐松, 王晓晨, 周洁, 张永健, 田志红
    材料热处理学报. 2020, 41(8): 95-100. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0084
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    利用电化学充氢、恒载荷缺口拉伸延迟断裂的实验方法分析了1000 MPa级耐火耐候螺栓钢和传统普碳螺栓钢在苛刻氢环境中的延迟断裂行为和微观机理。结果表明：在苛刻氢环境（氢含量≥3×10-6）中加载100 h的临界断裂时间条件下，耐火耐候螺栓钢缺口试样的延迟临界断裂应力σNC比传统普碳螺栓钢提高了348 MPa，延迟断裂强度比σNC/σN0提高了24%，氢脆敏感性指数HEIC（%）降低了44.1%。耐氢致延迟断裂性能明显优于传统普碳螺栓钢，为减免涂装耐火耐候新型螺栓钢在沿海、潮湿等恶劣环境中长期服役提供了条件;高温回火中大量弥散析出的纳米级（V，X） C型碳化物形成捕获H原子的氢陷阱是耐火耐候钢大幅度改善耐延迟断裂性能的原因，同时纳米级Nb、V析出物和含Mo合金渗碳体的二次硬化是耐火耐候钢具有优良高温性能的主要原因。
  • 锑含量和硫酸溶液浓度对耐酸钢腐蚀性能的影响
    胡学文, 何博, 石践, 刘浩成, 高秀华, 邱志永, 杜林秀, 吴红艳
    材料热处理学报. 2020, 41(8): 101-107. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0057
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    以10% H2SO4+3.5% NaCl和20% H2SO4+3.5% NaCl的混合溶液为腐蚀介质，在室温条件下对不同锑含量的耐酸钢和Q345B钢进行了全浸腐蚀实验，对比研究了铁路货车用耐酸钢和对比钢Q345B的腐蚀行为。结果表明：在10% H2SO4+3.5% NaCl环境下，Q345B腐蚀速率为4.95 mm/a，两种不同含Sb耐酸腐蚀钢的耐蚀性能良好。随着Sb含量增加，腐蚀速率下降，0.12% Sb耐酸钢腐蚀速率为0.66 mm/a，相对于Q345B的腐蚀速率为13%。合金元素锑的添加有效地提高了钢的耐硫酸腐蚀性能。随着硫酸浓度上升，0.06% Sb钢腐蚀速率从1.235 mm/a下降到1.031 mm/a。
    • 材料表面改性
  • 激光熔覆FeCoNiCrAl高熵合金的组织与性能
    庞铭, 丁前峰
    材料热处理学报. 2020, 41(8): 108-113. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0085
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    采用额定功率为3 kW的Nd：YAG固体激光器在45钢表面激光熔覆制备了FeCoNiCrAl高熵合金，通过光学显微镜（OM）、扫描电镜、显微硬度计和电化学工作站等研究了试样的组织、成分、硬度和耐腐蚀性能。结果表明：由于激光能量空间的非均匀分布及熔池与基体之间换热等的非均匀性，激光熔覆高熵合金与基体的交界面为波浪形;由于过冷度的差异，在熔覆区域靠近中心的组织为等轴晶，熔覆层与基体交界的组织为柱状枝晶;由于激光熔覆过程的快速加热和冷却综合影响，完全相变区组织为马氏体与残留奥氏体;由于激光熔覆晶粒细化和Al元素引起的晶格畸变等综合影响，熔覆区域硬度是基体的2~3倍。
  • 钛钼合金膜制备及其吸氘性能
    占勤, 刘城淋, 杨洪广
    材料热处理学报. 2020, 41(8): 114-120. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0189
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    为提高中子管或中子发生器氚靶钛钼合金膜的吸氘性能，创新的采用钛靶和钼靶双靶磁控溅射方式在钼基片上循环沉积钛膜和钼膜，利用钛钼之间的注入与热扩散得到多层钛钼合金膜，利用辉光放电光谱仪（GDOES）研究了热扩散对多层（5层及10层）钛钼合金膜元素分布的影响。结果表明，500℃加热对合金膜中钛钼元素的均匀化扩散作用不明显，通过增大循环次数，减少每次循环各靶溅射时间，可有效提高合金膜的钛钼扩散程度。镀膜沉积循环次数由5次增加至10次，单次钛靶溅射时间由60 min降低至30 min，钼靶溅射时间由5 min降低至2 min，得到的合金膜钼元素含量峰值从39.5 at%降至8.24 at%，450℃下吸氘平衡时间从15 min降至6 min，平均氘钛比从1.05升至1.85。改进工艺后的钛钼合金膜，有效提高了合金膜的钛钼扩散程度及其吸氘性。
  • 基于GDOES分析的磁控溅射制备钛膜工艺优化
    窦志昂, 占勤, 杨洪广
    材料热处理学报. 2020, 41(8): 121-127. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0192
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    采用辉光放电发射光谱（GDOES）测试分析方法研究了磁控溅射功率、工作气压、基片温度等工艺参数对钛膜厚度、密度、扩散层的影响。结果表明，在0.2 Pa工作气压条件下，在100~300 W范围内溅射功率与沉积速率呈近似线性关系;在溅射功率200 W条件下，工作气压在0.2~0.7 Pa范围内的沉积速率较为稳定，约为16 nm/min，而增大工作气压将显著降低钛膜密度，工作气压0.2 Pa对应的钛膜密度达到4.47 g/cm3，而0.7 Pa对应的钛膜密度仅为3.26 g/cm3;基片温度显著影响了钛膜与钼基片之间的扩散层厚度，在溅射功率200 W、工作气压0.2 Pa条件下镀膜300 min，基片温度100℃下的扩散层厚度为487 nm，250℃下则达到814 nm。
  • 激光合金化对304不锈钢表面磨损性能的影响
    李育, 贺利乐, 叶芳霞
    材料热处理学报. 2020, 41(8): 128-134. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0051
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    采用激光合金化技术在304不锈钢表面制备了具有TaC的合金化层。利用X射线衍射仪、扫描电镜、显微硬度计及摩擦磨损试验机等研究了激光功率对激光合金化层的物相组成、显微组织、显微硬度及磨损性能的影响。研究表明：合金化层的主要物相组成为TaC、FeNi和Cr7C3。在激光功率P=1000 W，扫描速度υ=1.5 mm/s时，合金化层的显微硬度最大，其平均显微硬度为1166.3 HV0.05，约是基体的3.43倍，其耐磨性约为304不锈钢基体的2倍。
  • 热浸镀工艺对SnAgCu镀层组织和Cu6Sn5化合物生长的影响
    朱宏喜, 田保红, 张毅, 任凤章, 李全安, 王胜刚
    材料热处理学报. 2020, 41(8): 135-140. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0067
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    研究了不同工艺条件下在C194铜合金表面热浸镀SnAgCu镀层的组织和金属间化合物（IMC） Cu6Sn5的形成过程。结果表明，镀层中存在Sn、Ag3Sn和Cu6Sn5 3种相。镀层的外层组织为富Sn层，内层组织为IMC层，富Sn层由网格状的初生相β-Sn和分布在网格空隙间的共晶组织组成，在Cu6Sn5化合物层中存在一些开放型和封闭型的孔隙。Cu6Sn5固相在生长过程中存在取向选择生长。热浸镀温度为260℃和280℃时，IMC层形成了不同的组织结构。IMC层中的"锯身"部分是在升温和保温过程中形成的，晶粒主要是横向生长，此阶段Cu6Sn5固相生长主要是由熟化扩散通量控制的，"锯齿"部分是在镀层降温过程中形成的，晶粒主要是纵向生长，此阶段Cu6Sn5固相生长主要是由取向选择生长控制的。
    • 材料模拟计算
  • 电弧熔丝增材制造镍基合金性能与流动应力模型
    夏玉峰, 滕海灏, 程千
    材料热处理学报. 2020, 41(8): 141-147. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0055
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    选用了一种镍基合金焊材（CHN327）用于新型"拳头式"锻模表面层的电弧熔丝增材制造，对模具镍基表层的显微组织、力学性能及该种镍基合金的中温流变行为进行了研究。对试样进行了10次以2℃/s的加热速度加热至700℃后淬火的处理，模拟了模具服役中的温度循环，并对加热和水淬前后的显微组织变化进行了表征。采用WDW-100万能试验机在温度600~700℃和应变速率0.001~0.1 s-1范围内对镍基表层试样进行了单向中温拉伸试验，研究变形温度和应变速率对CHN327合金流变应力的影响，建立了镍基合金CHN327流变应力与变形条件之间关系的数学模型。结果表明：经加热-淬火温度循坏后，"拳头式"锻模镍基表面层γ″-Ni3Nb相含量增加，镍基表面层与铁基层的结合强度提高;镍基合金CHN327满足正应变速率敏感材料特性，基于Arrhenius模型拟合出的模型参数能较好地预测合金中温变形中的流动应力。
  • 焊枪偏转对电弧增材制造搭接熔积电弧形态影响的仿真模拟
    周祥曼, 王礴允, 田启华, 杜义贤, 柏兴旺, 张海鸥, 袁有录, 覃晶
    材料热处理学报. 2020, 41(8): 148-156. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0076
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    针对电弧增材制造搭接熔积不对称的熔积空间导致的非对称电弧形态、等离子流态以及差的气体保护效果，提出了采用焊枪偏转的方式对搭接熔积非对称电弧形态进行调控，并建立搭接熔积电弧的三维数值模型，模拟了普通搭接熔积和3种焊枪偏转角度情况的搭接熔积电弧。数值模拟结果表明，焊枪偏转10°、20°和30°对搭接熔积电弧不对称的温度场和压强分布均有影响。其中焊枪偏转10°和20°对保护气流"内陷"现象均有改善作用，焊枪偏转20°对电弧温度场、压强分布以及保护气的平衡效果最佳，而焊枪偏转30°使气体保护效果变差。数值模拟的电弧形貌与实验拍摄的电弧形貌照片吻合良好。
  • 基于修正Arrhenius模型和SVR-PSO模型的HNi55-7-4-2合金高温本构模型的对比
    梁强, 张贤明, 李平, 刘新
    材料热处理学报. 2020, 41(8): 157-165. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0093
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    采用Gleeble-3500热模拟试验机对HNi55-7-4-2合金进行热压缩实验，研究其高温流变应力行为。通过等温热压缩实验和摩擦修正获得了HNi55-7-4-2合金在温度为600~800℃、应变速率为0.01~10 s-1时的应力-应变曲线。结果表明：HNi55-7-4-2合金的流变应力值与温度、应变速率和变形量之间成非线性关系，流变应力值随着应变率增大而升高，随着变形温度的升高而降低。基于实验数据，分别建立修正Arrhenius本构模型和粒子群算法优化的支持向量机回归模型（SVR-PSO），引入统计学方法对模型的精度进行量化评估：修正Arrhenius模型的平均相对误差和均方根误差分别为6.30%和2.43 MPa，SVR-PSO模型的平均相对误差和均方根误差分别为0.61%和0.28 MPa，SVR-PSO模型预测精度和泛化能力均优于Arrhenius模型。
  • 石油套管用钢的回火性能预测
    孙国进, 郜家武, 任泰安, 崔孝炎, 郜志文
    材料热处理学报. 2020, 41(8): 166-172. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0061
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    以30Mn石油套管用钢为研究对象，采用P参数理论建立了30Mn钢的回火方程;采用泰勒展开式对其回火后的硬度分布进行了拟合。结果表明：本研究所建立的回火方程，可以用于30Mn钢的回火力学性能预测和回火工艺优化，其显微硬度的试验值和理论值误差在5 HV以内。
  • 晶界一次γ'相对GH4720Li合金晶粒长大行为的影响
    万志鹏, 王涛, 李钊, 韦康, 张勇, 孙宇, 胡连喜
    材料热处理学报. 2020, 41(8): 173-181. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0069
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    对锻态GH4720Li合金进行了不同温度与时间的等温热处理，定量分析了其晶粒尺寸、强化相体积分数与尺寸，研究了1050~1160℃加热时锻态GH4720Li合金晶界一次γ'相的溶解与晶粒长大规律，分析了晶界一次γ'相对合金晶粒长大行为的影响。结果表明：当晶界一次γ'相的尺寸小于3.5 μm时，其对晶界的钉扎作用减弱，合金的晶粒尺寸发生明显的长大。而当加热温度高于1150℃时，由于强化相的大量溶解，晶粒发生异常长大。从动力学角度分析了晶界处不同尺寸一次γ'相的合金的晶粒长大规律，随后采用Arrhenius型方程建立了表征GH4720Li合金晶粒长大行为的动力学模型，并对模型的预测精度进行了评价。
    • 其它
  • 3种消除应力处理方式对S32205药芯MIG焊接接头组织与性能的影响
    任永峰, 张凌峰, 查小琴, 黑鹏辉, 翟智梁
    材料热处理学报. 2020, 41(8): 182-189. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0073
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    采用光学显微镜、透射电镜、X射线应力仪、拉伸试验机、点蚀及晶间腐蚀试验、电化学工作站等研究了3种不同消除应力处理方式（风铲、超声处理、焊后热处理）对S32205双相不锈钢药芯MIG焊接接头组织和性能的影响。结果表明，风铲和超声处理消除焊缝残余应力效果明显，焊缝表面在X和Y向均表现为压应力;风铲和超声处理提高了焊缝中奥氏体含量的同时降低了铁素体含量，且超声处理后的焊缝表面形成一层50~100 μm的晶粒细化层，一定程度上提高了焊缝硬度。250℃×24 h焊后热处理后仅发生了应力再分配，焊缝表面在X和Y向均表现为拉应力，焊缝处未发生相变，焊缝硬度相对于未处理试样明显降低。风铲、超声处理以及焊后热处理均能改善焊缝腐蚀性能，其中抗点蚀性能改善最为明显，相对于未处理试样而言，超声处理试样点蚀速率最小，风铲处理试样次之，焊后热处理试样最大。
  • 热输入对2205双相不锈钢焊接接头组织及耐蚀性的影响
    周鹏, 李杰, 樊浩
    材料热处理学报. 2020, 41(8): 190-194. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0066
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    采用改变焊接速度来控制焊接热输入的方法，对20 mm厚的热轧态2205双相不锈钢中厚板进行了4组不同热输入条件下的TIG焊焊接实验，对焊接接头的耐晶间腐蚀性能和显微组织进行了测试与分析。结果表明：当焊接热输入Q≤1.9 kJ·mm-1时，焊接接头的晶间腐蚀弯曲表面裂纹发生率高，随着热输入的增大，裂纹发生率逐渐降低，当热输入Q≥2.4 kJ·mm-1时，焊接接头已无晶间腐蚀弯曲表面裂纹出现;当焊接热输入Q值在1.9 kJ·mm-1至2.4 kJ·mm-1范围内，随着焊接热输入的增加，在铁素体基体中的奥氏体相由网格状形态转变为孤岛状、条块状形貌，且均匀弥散分布在基体中，同时焊接接头热影响区中奥氏体相的体积分数逐渐增多。
材料热处理学报
Transactions of Materials and Heat Treatment
ISSN 1009-6264
CN 11-4545/TG

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