2021年, 第42卷, 第6期　
刊出日期：2021-06-25

  

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综述
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  管线钢在CO₂水溶液中腐蚀行为研究现状与展望

  杜丽娟, 杨贵荣, 宋文明, 马颖, 李亚敏

  材料热处理学报. 2021, 42(6): 1-10. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0461

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  CO₂腐蚀是石化装置及长输管线中存在的主要腐蚀形式，特别其局部腐蚀存在极大的安全隐患，对其腐蚀行为的研究具有重要的意义。本文对管线钢在CO₂水溶液环境下的腐蚀行为进行了综述，重点介绍了CO₂腐蚀的研究现状、CO₂腐蚀的影响因素、CO₂腐蚀机理及关于CO₂腐蚀防护的措施。这将有助于初期研究者全面了解管线钢CO₂的腐蚀现状、腐蚀行为机制及今后所需的研究方向。
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  化学元素在钛铝异种合金焊接增材中的作用研究进展

  郑德宇, 夏玉峰, 滕海灏, 张雪, 权国政

  材料热处理学报. 2021, 42(6): 11-21. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2021-0013

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  通过焊接和增材制造制备的钛/铝异种合金界面会产生一定厚度的脆性金属间化合物层，直接影响了焊接接头的最终力学性能。因此，对金属间化合物层的控制是制造钛/铝复合材料的关键所在。在实际生产中，脆性金属间化合物除了钛铝化合物之外，还包括了很多其它的化学元素组成的复杂化合物。这些化学元素或者来自于钛合金或铝合金的内部，或者来自于外部填料。本文综述了在焊接增材制造过程中一些常见化学元素对钛/铝异种合金界面反应层的影响和作用机理，并且总结了各种化学元素提升钛/铝合金焊接接头力学性能的规律性，还重点讨论了氧元素和温度的特殊作用，以期为钛/铝异种合金的结构优化及其力学性能的提高提供指导。
复合材料
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  铜铝复合板的拉深变形行为

  刘哲, 王爱琴, 谢敬佩, 陈瑶, 王项

  材料热处理学报. 2021, 42(6): 22-28. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0508

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  对轧制态及退火态铜铝复合板进行了室温拉伸试验，得到了其不同变形速度下的强度和塑性性能数据，计算了其不同变形速度下的应变硬化指数n值，以得到其优化的拉深速度。分别在无润滑、20号机油润滑以及聚丙烯薄膜润滑3种条件下对两种状态的铜铝复合板进行拉深试验，测量变形后的极限拱顶高度H，观察分析缺陷位置以及界面层演变规律。结果表明，经300℃×2 h退火处理后的铜铝复合板在拉深速度为7 mm/min时的拉深成形性能更优，聚丙烯薄膜润滑可以大大提高板料的拉深成形性能。
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  纤维涂层对Cf-Al₂O₃/Cu复合材料微观组织和性能的影响

  冯孟奇, 李韶林, 贾淑果, 宋克兴, 国秀花, 林焕然, 张祥峰

  材料热处理学报. 2021, 42(6): 29-36. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2021-0024

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  为了改善增强相在Cf-Al₂O₃/Cu复合材料中的分布和结合，分别采用溶胶凝胶法和化学镀法对碳纤维（Cf）表面进行了镀TiO₂和Cu涂层处理，并采用粉末冶金法结合内氧化工艺制备Cf-Al₂O₃/Cu复合材料。采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜、布氏硬度计和导电率测试等研究了纤维涂层对Cf-Al₂O₃/Cu复合材料组织和性能的影响。结果表明：Cf和Al₂O₃的添加提高了复合材料的硬度，但是致密度和导电率相对于纯铜有所下降。Cf表面涂层处理保护了粉末冶金过程中Cf的结构完整性，有利于Cf在铜基体中的均匀分布，所制备的复合材料的致密度和导电率相对于无涂层状态明显提高。其中，纤维表面化学镀Cu涂层厚度均匀且连续性较好，其制备的复合材料导电率达到80% IACS，相比于未处理的Cf-Al₂O₃/Cu复合材料提高了11.9%。
有色金属合金材料
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  退火制度对热轧态5083铝合金性能和组织的影响

  肖政兵, 申振宇, 黄元春, 黄娟, 邹倜

  材料热处理学报. 2021, 42(6): 37-44. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0493

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  采用光学显微镜、扫描电镜、显微硬度仪及电子万能拉伸试验机等研究了退火温度和退火保温时间对5083铝合金热轧厚板力学性能和显微组织的影响。结果表明：随着退火温度升高与保温时间延长，5083铝合金热轧板的强度逐渐下降而伸长率增大；退火温度比保温时间对力学性能的影响更为显著；热轧过程中表层和心部变形不均匀，导致在后续退火过程中板材的显微组织演化规律大不相同。在不同退火制度下，5083铝合金热轧板材的拉伸断口均为微孔聚集性韧性断裂。综合考虑，在450℃退火保温2 h后5083铝合金热轧板材的组织和性能较好。
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  固溶处理对Al-Mg-4.5Si-4.5Zn合金组织及性能的影响

  孙跃军, 仲丽, 崔泽文, 景艳, 王雷, 于慧

  材料热处理学报. 2021, 42(6): 45-51. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0518

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  采用光学显微镜、场发射扫描电镜和布氏硬度计等研究了固溶处理对Al-Mg-4.5Si-4.5Zn合金微观组织及力学性能的影响。结果表明，固溶温度对Al-Mg-4.5Si-4.5Zn合金第二相形貌和数量影响较大，随着固溶温度的提高，合金中第二相数量降低，第二相形貌逐渐趋于球形；固溶温度和时间对合金的硬度值影响较大，随着固溶温度的提高，合金的硬度值逐步增大，在540℃时达到最大，随着固溶时间的延长，合金的硬度值先增加后降低，在2 h时达到最大；合金中第二相含量随着固溶时间的增加迅速降低，固溶时间超过2 h后合金中残余第二相含量保持平衡，不再发生溶解；对于Al-Mg-4.5Si-4.5Zn合金，其固溶工艺以540℃×2 h为宜。
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  Al-3P和Al-5Ti复合变质共晶铝硅合金的组织与性能

  朱翔鹰, 李宏宝, 涂浩, 刘亚, 王建华, 苏旭平

  材料热处理学报. 2021, 42(6): 52-58. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0504

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  采用Al-3P和0.2 mass% Al-5Ti对共晶铝硅合金进行复合变质处理，并对复合变质前后共晶铝硅合金的显微组织和力学性能进行了分析和测试。结果表明，Al-3P加入量和变质处理温度对共晶铝硅合金的显微组织和力学性能有明显影响。在700℃下采用0.6 mass% Al-3P和0.2 mass% Al-5Ti对共晶铝硅合金进行复合变质处理时，α-Al相体积分数可达到55%，初生α-Al相呈细小枝晶状，硅相呈细小颗粒状。与0.2 mass% Al-5Ti变质处理合金相比，复合变质处理后共晶铝硅合金的抗拉强度和伸长率分别提高28.3%和56.7%，综合力学性能得到明显提高，且其拉伸断口呈现明显的韧性断裂。
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  Zn-11Al-2Cu-0.8Si-0.3Ti-0.05Mg合金的拉伸蠕变行为

  刘赛赛, 苗华磊, 涂浩, 吴长军, 王建华, 苏旭平

  材料热处理学报. 2021, 42(6): 59-64. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0484

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  采用熔铸方法制备了Zn-11Al-2Cu-0.8Si-0.3Ti-0.05Mg合金，通过电子万能拉伸试验机测定了合金的拉伸蠕变行为，利用扫描电镜和能谱仪对合金显微组织进行分析。结果表明：Zn-11Al-2Cu-0.8Si-0.3Ti-0.05Mg合金在载荷为2827~3958 N和温度为80~120℃的条件下进行拉伸蠕变时，合金的拉伸蠕变本构方程为$\dot \varepsilon $_s=1.43×10^-6σ^4.58exp （-64060/RT），其平均应力指数为4.58，平均表观蠕变激活能为64.06 kJ/mol。Zn-11Al-2Cu-0.8Si-0.3Ti-0.05Mg合金的蠕变机制包括位错攀移机制、自扩散机制和晶界滑动机制。
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  调幅分解程度对Ni-32% Cu合金形变织构的影响

  何亚利, 王均安, 陈永充, 张朦, 陈崇林, 贺英

  材料热处理学报. 2021, 42(6): 65-72. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0491

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  采用等离子弧熔炼和真空感应重熔的方法制备了Ni-32% Cu合金坯锭，经热锻、热轧及退火得到实验用合金，将其置于350℃下保温0、1.5和4.0 h获得了3种不同调幅分解程度的Ni-32% Cu合金。这些合金经过总变形量为98%的冷轧后，采用X射线四环衍射仪，研究了调幅分解程度对Ni-32% Cu合金形变织构的影响。结果表明：Ni-32% Cu合金在350℃保温时发生了调幅分解，且随着保温时间的延长，合金的调幅分解程度增大。随着调幅分解程度的增加，Ni-32% Cu合金形变织构中S取向和C取向份额呈下降趋势，B取向份额呈上升趋势。这主要是因为调幅组织在形变时，只有少数的滑移系开动，促进了平面滑移，抑制了交滑移的进行；随着调幅分解程度的增加，调幅相所占比例增加，调幅相的存在对位错有钉扎作用，使得位错的可动性下降。
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  热处理对油气钻采用GH4169合金组织性能及耐蚀性的影响

  荣义, 侯为学, 张麦仓, 曲敬龙, 杜金辉

  材料热处理学报. 2021, 42(6): 73-81. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2021-0096

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  采用扫描电镜（SEM）、电化学极化曲线、阻抗谱测试、力学性能测试等研究了热处理对油气钻采用GH4169合金组织性能及耐蚀性的影响。结果表明：固溶温度显著影响合金的晶粒组织，热处理主要改变合金的阳极反应过程；由于δ相和γ'/γ″相与基体间化学成分的差别造成了电位差异，以及相界面的共格/共格畸变能等，导致在极化电流条件下，合金易在此部位产生腐蚀失效问题；随时效时间延长，合金内强化相粗化，合金的强度和耐蚀性下降。
黑色金属合金材料
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  含Ti氧化物对低碳钢高温热轧组织及力学性能的影响

  李家旺, 刘方策, 王琪, 贺彤, 刘沿东

  材料热处理学报. 2021, 42(6): 82-90. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2021-0011

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  采用扫描电镜、光学显微镜和万能力学试验机等研究了含Al和Ti的低碳钢高温热轧后的夹杂物特征、微观组织及力学性能。结果表明：含Al低碳钢中夹杂物以Al₂O₃为主，组织主要由粗大的贝氏体铁素体（BF）和准多边形铁素体（QPF）组成；含Ti低碳钢中夹杂物主要类型是Ti₂O₃和Ti₂O₃-MnS，组织主要由尺寸细化的BF+QPF及针状铁素体（AF）组成。与含Al低碳钢相比，含Ti低碳钢中夹杂物的数量显著增多，尺寸明显细化，由于夹杂物对原奥氏体晶界迁移的钉扎效果明显且Ti₂O₃-MnS型夹杂物可有效诱导针状铁素体（AF）形核，含Ti低碳钢组织细化明显。含Ti低碳钢的低温冲击韧性良好，而含Al低碳钢韧性在-20~0℃内急剧恶化，夹杂物的钉扎作用和诱导AF形核是含Ti低碳钢低温冲击韧性良好的主要原因。
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  时效温度对铸态低密度钢Mn30Al9Si组织及性能的影响

  马啸宇, 黄贞益, 马玉康, 侯清宇, 郭爱民, 光剑锋

  材料热处理学报. 2021, 42(6): 91-97. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0255

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  通过X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、电子背散射衍射（EBSD）以及拉伸实验等研究了时效温度对铸态奥氏体基低密度钢（Mn30Al9Si）组织及力学性能的影响，并研究了其强韧化机制。结果表明：铸态Mn30Al9Si钢经固溶时效后的组织由奥氏体基体及条状铁素体组成，并包含κ-碳化物、β-Mn等第二相；450℃时效后试验钢获得了优异的强塑性结合，其抗拉强度为732 MPa，伸长率为52.91%；500℃时效后，由于β-Mn相在铁素体/奥氏体边界析出，其伸长率由52.91%下降到6.31%；550℃时效过程中，由于β-Mn相持续析出并长大以及κ-碳化物的不断长大并分布在奥氏体晶界，使伸长率下降至0.67%。Mn30Al9Si钢的变形区TEM组织具有典型的平面滑移特征，奥氏体基体中存在大量畴界及交叉微带，赋予了试验钢优秀的强塑性，其强韧化机制以微带诱发塑性为主。
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  高碳高硅纳米贝氏体钢回火后的组织与力学性能

  孙晓文, 林诗慧, 王天生

  材料热处理学报. 2021, 42(6): 98-106. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2021-0001

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  高碳高硅钢经300和340℃等温淬火后获得了纳米贝氏体组织，采用扫描电镜、透射电镜、显微硬度仪和拉伸及冲击试验等研究了其经200~600℃回火处理后的显微组织和力学性能。结果表明，在相同回火条件下，与340℃等温淬火试样相比，300℃等温淬火试样的强度、硬度和冲击韧性较高，塑性较低。纳米贝氏体组织在300℃以下具有良好的回火稳定性，450℃回火时薄膜状残留奥氏体开始分解，贝氏体铁素体板条开始合并粗化。低于450℃回火，试验钢的抗拉强度和屈服强度略有增高，伸长率和硬度变化不大。500℃回火，强度开始明显降低，塑性和冲击韧性最低，硬度升到最高而出现二次硬化。300℃回火后试验钢的冲击韧性最高，两种等温淬火试样均在300℃回火时得到最佳的综合力学性能。
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  回火及深冷处理对M35高速钢组织和性能的影响

  廖婧雯, 李烈军, 彭继华, 高吉祥, 毕君, 廖嘉诚

  材料热处理学报. 2021, 42(6): 107-114. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0496

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  采用X射线衍射仪、扫描电镜、洛氏硬度计及摩擦磨损试验机等研究了不同温度回火及回火+深冷处理对M35高速钢微观组织、硬度、红硬性及耐磨性的影响。结果表明：随着回火温度的升高，M35高速钢的硬度先下降后上升，最后急剧下降；在525℃回火+深冷处理后M35高速钢的洛氏硬度最大，为67.1 HRC；与只进行回火处理相比，回火+深冷处理后M35高速钢的洛氏峰值硬度提高了0.7 HRC，回火温度由550℃降至525℃，具有良好红硬硬度稳定性。随着回火温度的升高，M35高速钢中残留奥氏体减少，晶粒尺寸逐渐增大。深冷处理后M35高速钢的晶粒细化，磨损体积减小，525℃回火+深冷处理的M35高速钢具有最佳的耐磨性。
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  膨胀变形对20G钢力学性能及油田采出水中腐蚀性能的影响

  李德君, 郭大山, 巨亚峰, 梁万银, 张雄涛, 任凤章

  材料热处理学报. 2021, 42(6): 115-122. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0498

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  将规格φ194 mm×12 mm 20G钢管材在室温下进行约15%的内径膨胀变形，并研究其力学性能及在国内不同地区3种油田采出水模拟液中腐蚀性能的变化。结果表明：20G钢膨胀变形后铁素体晶粒内形成位错壁，抗拉强度和硬度分别增加了27%和26%，断后伸长率和冲击吸收能量分别降低了59%和87%。在3种油田采出水模拟液中，膨胀变形后，20G钢的腐蚀电位减小，腐蚀电流密度增加，电荷传递电阻R_ct值减小，腐蚀速率增加。
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  A286薄壁圆管局部退火组织的演变机制

  江玉莲, 童晋方, 冯治国

  材料热处理学报. 2021, 42(6): 123-129. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2021-0012

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  基于A286高温合金抽芯铆钉钉套局部感应加热工艺方法，研究了局部感应退火温度场对退火区组织性能和力学性能的影响，并定性地描述了局部感应退火软化机制。结果表明：A286高温合金钉套退火区的晶粒尺寸随退火温度的升高而增大，其硬度随晶粒尺寸增大而减小；在感应退火过程中，Σ3晶界的数量随温度的升高而先增加后降低，并且有一定数量的Σ9晶界产生；通过感应退火，消除了加工硬化带来的内应力，A286高温合金钉套局部感应退火硬度呈梯度变化的机理是再结晶退火作用的结果。
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  Zr元素对9 mass% Cr-ODS合金中析出相分布特征及硬度的影响

  谢锐, 吕铮, 徐长伟, 刘波, 刘春明

  材料热处理学报. 2021, 42(6): 130-139. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0511

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  采用机械球磨的方式制备了Fe-9Cr-1.5W-3Y₂O₃和Fe-9Cr-1.5W-3Zr-3Y₂O₃合金粉，并对其进行了真空等温热处理。利用X射线散射（X-ray diffraction，XRD）、X射线吸收精细结构谱（X-ray absorption fine structure，XAFS）、小角度X射线散射（small angle X-ray scattering，SAXS）等分析了球磨及真空等温热处理不同时间后合金中析出相的变化情况，同时测量了合金的硬度。XRD实验结果表明当合金中添加锆元素后，除铁素体衍射峰外热处理过程中还形成了ZrO₂相及Y₄Zr₃O₁₂相，而在不含锆元素的合金中只检测到Cr₂O₃相的存在。XAFS实验结果表明当添加锆元素后，合金的XAFS曲线发生改变，不同于纯钇元素及纯氧化钇样品。SAXS实验结果说明含锆元素的合金经1100℃真空等温热处理1 h后，其氧化物析出相的分布密度最高，为9.27×10²¹/m³。无论合金化学成分如何变化，球磨后合金的硬度最高，添加锆元素后有利于提高合金的硬度。
材料表面改性
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  激光重熔对Cu-18Pb-2Sn激光熔覆层组织和性能的影响

  邓德伟, 郑海彤, 马玉山, 孙奇, 张勇, 李天澍, 赵祥路

  材料热处理学报. 2021, 42(6): 140-146. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0512

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  激光熔覆制备熔覆层后，选用相同功率的激光再次扫描熔覆层对其进行重熔，探究不同激光功率下Cu-18Pb-2Sn激光熔覆层重熔后组织和性能的变化。采用着色探伤法对熔覆层的孔洞缺陷进行检测，利用光学显微镜（OM）、场发射扫描电镜（FE SEM）和X射线衍射仪（XRD）对熔覆层的显微组织、元素分布和物相组成进行检测，使用维氏硬度计测试熔覆层的显微硬度，并采用往复高速摩擦试验机对熔覆层的摩擦磨损性能进行评价。结果表明，相比于未处理的熔覆层，激光重熔后熔覆层内的孔洞数量明显减少，熔覆层组织仍由网状的Pb相和Cu相基体构成，但网状Pb相的数量相对减少，点状Pb相增多。重熔后熔覆层的显微硬度有所上升，平均硬度最高可达到93 HV0.1。试样在摩擦磨损形式下的磨损机理主要为磨粒磨损，激光功率为900、1100、1300和1500 W的熔覆层的平均摩擦系数分别为0.305、0.308、0.296和0.289。
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  激光淬火参数对钻具4145H钢磨损性能的影响

  梁晨帆, 王瑜, 李颖杰, 张凯, 周琴, 凌雪

  材料热处理学报. 2021, 42(6): 147-156. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2021-0035

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  采用激光淬火工艺对钻具用4145H钢进行了表面强化处理，并利用仿真和实验进行了验证，综合考虑硬度、耐磨性能等指标，对激光功率和激光扫描速度等热处理参数进行了优化。结果表明：4145H钢表面淬硬层硬度以及耐磨性随激光扫描速度和激光功率的增加呈现先增大后减小的趋势，当激光淬火速度为400 mm/min、淬火功率为2 kW时，硬化层晶粒细小，耐磨性能最佳，具有相变硬化效果，该优化参数可作为4145H钻具的表面处理参数。
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  WC初始状态对激光熔覆Ni60/WC涂层组织及性能的影响

  樊帅奇, 张蕾涛, 李海涛, 王雪松, 戴姣燕, 徐金富

  材料热处理学报. 2021, 42(6): 157-162. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2021-0017

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  分别以Ni60+30 mass% WC粉末和Ni60+30 mass% Ni包WC粉末为原料，采用激光熔覆技术在45钢表面制备了Ni60/WC涂层，研究了WC初始状态对激光熔覆Ni60/WC涂层组织及性能的影响。结果表明：涂层表面质量均良好，无明显裂纹及气孔等缺陷；观察涂层截面组织发现形貌发现，涂层均能与基体形成良好的冶金结合，但Ni60+30 mass% WC涂层内部存在少量孔洞和微裂纹，WC粒子较大，而Ni60+30 mass% Ni包WC涂层组织均匀且致密，内部无气孔和裂纹，WC粒子分布相对均匀；Ni60+30 mass% WC涂层和Ni60+30 mass% Ni包WC涂层的物相主要由γ-（Fe，Ni）、M₂₃C₆、M₇C₃和WC等组成；Ni60+30 mass% WC与Ni60+30 mass% Ni包WC涂层的平均硬度分别为53 HRC和57 HRC，平均摩擦系数分别为0.54012和0.53631，磨损量分别为0.00172 g和0.00132 g。
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  双相纳米粒子体系对化学镀Ni-P-ZrO₂复合镀层性能的影响

  苏琪, 刘军松, 刘定富, 吕小虎

  材料热处理学报. 2021, 42(6): 163-171. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0516

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  研究了不同特性纳米粒子的加入对化学镀Ni-P-ZrO₂复合镀层性能的影响。首先采用正交实验并以镀层孔隙率与硬度值为评价指标确定了基础镀液中不同纳米粒子与ZrO₂复配添加量，以及镀液主要成分与工艺参数（表面活性剂、缓冲剂、pH）的最优量。通过维氏硬度计、电化学工作站、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）及X射线衍射仪（XRD）等对各双相纳米粒子体系制备的复合镀层性能进行表征分析。结果表明：添加不同性能纳米粒子对化学镀Ni-P-ZrO₂复合镀层性能的影响不同，复配纳米粒子体系制备的复合镀层性能比单一Ni-P-ZrO₂化学复合镀层的性能更加优异，晶粒更加细化。其中，化学镀Ni-P-ZrO₂-SnO₂复合镀层的自腐蚀电位最大，自腐蚀电流最低，维氏硬度最高达440.1 HV0.1，镀层表面光滑平整致密。
材料模拟计算
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  喷丸对7075-T651铝合金表面粗糙度影响的仿真与实验研究

  刘曹文, 廖凯, 陈家伟, 李立君

  材料热处理学报. 2021, 42(6): 172-180. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0502

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  为探究不同喷丸工艺参数对7075-T651铝合金表面粗糙度（R_a）的影响，首先利用ANSYS/LS-DYNA建立了三维动态喷丸有限元模型，然后根据R_a离散化计算式采集模型节点位移数据，获得了不同覆盖率、喷射距离、弹丸直径和喷射压力下的表面粗糙度值，再结合表面粗糙度、硬度和应力测试结果，分析不同工艺参数对7075-T651铝合金表面粗糙度和表面硬度的影响。结果表明：合金表面粗糙度的模拟计算值和实验值的最大偏差为11.3%，差值仅为0.59 μm，且合金硬度和表面粗糙度的变化趋势具有一致性，论证了模型计算结果的准确性与可靠性。结合应力云图和表面粗糙度结果发现，在同等表面粗糙度下，采用"大丸粒+小压力"喷丸试样表面应力分布更均匀，且其最大残余压应力值较小丸粒+大压力试样降低约12.8%。分析认为，随喷射压力和弹丸直径的增大，合金表面塑性变形剧烈，冷作硬化效果明显，其粗糙度有增大的趋势，表面硬度也相应提高，而加大喷射距离和提高覆盖率，会增加表面弹坑反复变形的次数，使表面粗糙度值逐渐减小。同时，结合喷丸实验效果，大丸粒小压力喷丸工艺可在残余压应力和表面粗糙度参数之间取得良好的效果。
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  航空轴锻件用Maraging250钢热挤压成形数值模拟及组织性能

  王春旭, 尚丽梅, 韩顺, 厉勇, 刘东, 王建国, 杨超

  材料热处理学报. 2021, 42(6): 181-187. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2021-0021

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  采用DEFORM-2D软件对航空轴锻件用Maraging250钢的热挤压过程进行数值模拟，分析了其在挤压过程中温度场、等效应变场和应力场等的分布规律，并对其挤压后的微观组织和力学性能进行了分析。结果表明：热挤压成形后，锻件的温度沿径向向外表面呈升高的趋势；锻件主体区域等效应变为1.0~1.5，温度在1135~1174℃之间，锻件的温度分布和应变分布较均匀；锻件各部位的组织和力学性能具有良好的均匀性，其主体的平均晶粒尺寸为41.42~61.07 μm。
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  ZTA_P/HCCI复合材料热处理条件下的界面残余热应力

  周谟金, 祝明明, 向晓龙, 隋育栋, 蒋业华

  材料热处理学报. 2021, 42(6): 188-194. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2021-0016

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  基于ANSYS有限元模拟，采用随机分布，建立了不同体积分数（10%、15%、20%、30%）、不同界面过渡区厚度（0、10、20、50和100 μm）的ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基复合材料模型。结合实验，研究了不同复合材料热处理后的残余应力分布。结果表明：复合材料界面过渡区域的存在能够降低界面残余热应力。随着界面过渡区尺寸的增加，残余热应力呈现先增大后减小的趋势。颗粒体积分数低时，界面过渡区对复合材料残余热应力影响作用大；颗粒体积分数高时，ZTA颗粒对复合残余应力起主要影响作用。
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  辅助垫片对铝/钢电阻铆焊接头性能的影响

  周小娟, 侯平均, 邱然锋, 石红信, 张占领, 张瑞英

  材料热处理学报. 2021, 42(6): 195-202. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2021-0014

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  为提高接头强度，在铝合金与钢的电阻铆焊中施加辅助垫片以扩大铆钉肩部与上板铝合金的接触面。观察、分析了接头中各界面的接合状态，探讨了焊接电流对接头抗剪力与十字抗拉力的影响。结果表明：在施加辅助垫片的电阻铆焊接头中，铆钉肩部与辅助垫片、铆钉腿端部与下板铝合金之间都实现了熔合，在铆钉腿端部与铝合金的接合界面观察到了金属间化合物形成。施加辅助垫片的铝合金与钢电阻铆焊接头的抗剪力与十字抗拉力均随焊接电流的增大而呈先增大后下降的变化趋势，其最大值分别达7.51 kN和4.23 kN。