2022年, 第43卷, 第1期　
刊出日期：2022-01-25

  

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综述
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  梯度结构钢铁材料的研究进展

  杨晓松, 孙田浩, 邓想涛, 彭思远, 王麒, 王昭东

  材料热处理学报. 2022, 43(1): 1-9. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2021-0334

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  随着社会发展的需求，人们对钢铁材料的性能要求不断提高。鉴于梯度结构可以解决传统强化手段造成的强度提高而塑/韧性下降的问题，近年来关于梯度结构钢铁材料的研究不断增多。本文简要综述了梯度结构钢铁材料的发展历史和制备加工方法，分析了梯度结构对钢铁材料强塑性、耐磨性、腐蚀性和疲劳性能等的影响，最后对面临的一些基础科学问题和工业化应用进行了讨论和展望。
复合材料
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  铝与氮化硼的反应机理及其复合材料的组织和性能

  杨思尧, 李树丰, 张鑫, 刘磊, 潘登, 高丽娜, 张亚锟, 李波

  材料热处理学报. 2022, 43(1): 10-19. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2021-0277

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  采用粉末冶金法，通过六方氮化硼纳米片（BNNSs）与Al的原位反应制备多元混杂增强铝基复合材料，研究了BNNSs与Al的原位反应机理以及反应前后对复合材料的相组成、微观组织、界面结构和力学性能的影响。结果表明：BNNSs与Al混合粉末在630℃放电等离子烧结致密化后，BNNSs与Al并未发生反应。基于此，将烧结坯体在不同温度下进行了热处理，随着热处理温度的升高，B、N原子在Al基体中的扩散速率加快，使得BNNSs与Al的反应进程加剧。经过反应后，基体界面及晶界处弥散分布的AlB₂、AlN能够有效提高复合材料的综合性能。在750℃热处理后，复合材料的抗拉强度、屈服强度、伸长率和导电率分别达到166 MPa、131 MPa、20.4%和50.9% IACS；并且当Al与BNNSs反应充分时，其热导率达到173.4 W·m^-1·K^-1。
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  烧结温度对Al₃Zr/2024Al多孔复合材料的组织与压缩性能的影响

  徐琨, 代文兰, 刘念, 张文昌, 龙威, 周小平

  材料热处理学报. 2022, 43(1): 20-27. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2021-0316

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  以NaCl为造孔剂，2024Al和Zr粉末为基体，通过造孔剂法制备了Al₃Zr/2024Al多孔复合材料，研究了不同烧结温度对复合材料组织与压缩性能的影响。结果表明：复合材料的孔隙率几乎不受烧结温度影响；烧结温度的升高可促进Al₃Zr在孔壁内生成、扩散和团聚长大；压缩试验结果表明Al₃Zr可明显提高复合材料的压缩性能，压缩强度随烧结温度的升高呈现先增大后减小的趋势，在650℃时屈服强度可达57.12 MPa，平台应力可达56.8 MPa，此时Al₃Zr/2024Al多孔复合材料具有最佳的压缩、吸能性能。
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  碳纳米管含量对TiAl基合金微观组织及室温力学性能的影响

  刘炳义, 汪振华, 罗跃, 方群兵, 王跃

  材料热处理学报. 2022, 43(1): 28-35. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2021-0315

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  首先采用超声波震荡和机械球磨的方法将碳纳米管（CNTs）粉末和Ti-48Al-2Cr-8Nb （原子分数，%）预合金粉末制备成混合粉末，随后通过放电等离子烧结技术（SPS）制备了CNTs/Ti-48Al-2Cr-8Nb复合材料，研究了CNTs含量对复合材料的相组成、微观组织和室温力学性能的影响。结果表明：随着CNTs含量的增加，反应生成的TiC和Ti₂AlC碳化物的含量会增加，而TiC、Ti₂AlC相可以细化晶粒尺寸，起到细晶强化作用，同时TiC、Ti₂AlC相作为硬质陶瓷相也可以起到强化作用；当CNTs含量为0.4%时，复合材料的平均晶粒尺寸由60 μm细化到32 μm，密度、硬度和抗弯强度分别为4.294 g/cm³、377 HV20和879 MPa，断裂模式主要为穿晶断裂；当CNTs含量较多时，由于CNTs分散不均匀，反应生成的碳化物会发生团聚现象，造成复合材料会产生凹坑、裂纹等缺陷，降低其室温力学性能。
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  碳含量及固溶温度对镍基合金复合板耐蚀性及冲击韧性的影响

  胡映, 丁文红, 明亚飞, 吴梦先, 雷小玲, 李天妹

  材料热处理学报. 2022, 43(1): 36-45. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2021-0289

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  采用控轧控冷（TMCP）工艺制备了N08825镍基合金/X70（碳含量为0.16%）复合板和N08825镍基合金/700L （碳含量为0.069%）复合板，并对复合板进行了900~1200℃的固溶处理，利用光学显微镜（OM）和扫描电镜（SEM）研究了不同温度固溶处理后复合板界面碳化物形貌和分布、耐蚀性和冲击韧性。结果表明：碳含量降低后，复合板界面的碳化物减少，低温固溶时碳化物充分溶解，复合板已具有较好的耐蚀性和冲击韧性。镍基合金/X70复合板固溶后碳化物腐蚀坑较大，1200℃固溶时腐蚀速率达到最低值，为1.12 mm/a，平均冲击吸收能量降至16.20 J。镍基合金/700L复合板的冲击韧性、耐蚀性均优于镍基合金/X70复合板。镍基合金/700L复合板在1000℃以下固溶时，冲击吸收能量均高于33.00 J，在1000℃以上固溶后，平均腐蚀速率均低于1.00 mm/a，1200℃固溶时，平均冲击吸收能量为26.90 J。故采用低碳基材及低温固溶处理能有效防止复合板的冲击韧性剧烈下降并保证良好的耐蚀性。
有色金属合金材料
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  Sn元素对Mg-1Zn-0.3Zr-1Y生物镁合金组织和性能的影响

  龚圆, 贺俊光, 文九巴, 田培梧

  材料热处理学报. 2022, 43(1): 46-53. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2021-0309

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  通过光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、浸泡试验、析氢试验、电化学试验和拉伸试验等研究了Sn元素对Mg-1Zn-0.3Zr-1Y-xSn （x=0、0.5、1、1.5、2、2.5、3）生物镁合金组织、耐蚀性能和力学性能的影响。结果表明：添加Sn元素后，合金的耐蚀性和综合力学性能都有一定的提升。当Sn含量为2 mass%时，合金的耐蚀性和综合力学性能最好，合金在模拟体液中浸泡120 h后的平均腐蚀速率由未添加Sn元素的2.010 mm/y降至1.201 mm/y，自腐蚀电位正移为-1.433 V，自腐蚀电流密度降为2.208 μA/cm²，屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为153.6 MPa、210.9 MPa和19.1%。
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  固溶时效处理对快速凝固LAZ941-0.5Y镁锂合金组织和硬度的影响

  李甜甜, 李丽华, 顾永军, 李谦, 黄金亮

  材料热处理学报. 2022, 43(1): 54-60. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2021-0337

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  通过光学显微镜（OM）、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和显微硬度仪等研究了固溶时效处理对快速凝固Mg-9Li-4Al-1Zn-0.5Y （LAZ941-0.5Y）镁锂合金的组织和硬度的影响。结果表明：经固溶处理后，合金的显微组织粗化，第二相主要弥散分布在α-Mg相和β-Li相中及它们的相界处；XRD分析结果表明，与传统凝固相比，快速凝固态合金中的相种类没有发生显著变化，仍为α-Mg、β-Li、AlLi和Al₂Y相，但也出现了新的Mg₂₄Y₅物相和Mg₁₇Al₁₂相。合金薄带经固溶时效处理后，XRD显示合金物相的种类并没有发生显著变化，但经400℃固溶0.5 h后，部分AlLi和Mg₁₇Al₁₂相溶入基体；100℃时效0.25 h后，合金相呈弥散分布，且多数合金相的内部有纳米级颗粒物出现；这种内含纳米级颗粒物的合金相的沉淀强化作用使得合金薄带的显微硬度达到最大值，由快速凝固态的92.2 HV0.025增至108.1 HV0.025，提高了约17%。
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  Dy₃₀Cu₇₀合金晶界扩散对烧结Nd-Fe-B磁体组织和磁性能的影响

  饶强, 李骞, 梁珍葵, 吴涛, 周锦睿, 李忠恺, 罗军明, 黄有林

  材料热处理学报. 2022, 43(1): 61-67. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2021-0278

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  采用电弧熔炼技术制备了低熔点Dy₃₀Cu₇₀合金，研究了Dy₃₀Cu₇₀合金晶界扩散对烧结Nd-Fe-B磁体磁性能和微观结构的影响。结果表明：烧结Nd-Fe-B磁体与Dy₃₀Cu₇₀粉末在850℃下扩散5 h，然后在450℃下回火0.5 h后，获得的磁体综合性能最佳，其矫顽力、剩磁和最大磁能积分别为1373 kA·m^-1、1.32 T和333 kJ·m^-3，与原始磁体相比，矫顽力增加了21.8%。晶界扩散后，Dy元素会部分取代主相中的Nd元素，形成（Nd，Dy）₂Fe₁₄B硬磁相，从而提高磁体的矫顽力，而Cu会改善磁体中富稀土相的结构，减少晶粒间的交换耦合作用。Dy₃₀Cu₇₀晶界扩散后，烧结Nd-Fe-B磁体的热稳定得到一定的提高。
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  热等静压处理温度对一种高性能粉末高温合金组织和性能的影响

  黄国超, 张绪虎, 姚草根, 徐桂华, 王冰, 孟烁

  材料热处理学报. 2022, 43(1): 68-74. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2021-0300

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  采用光学显微镜、扫描电镜和拉伸试验等研究了不同温度热等静压处理（HIP）对一种高性能粉末高温合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：在γ'相溶解温度以下进行热等静压处理，合金中存在较多的原始粉末颗粒边界（PPB）组织，并且含有大量的残留枝晶，热处理后PPB不能完全消除，以至于影响合金的室温和高温塑性；在γ'相溶解温度以上进行热等静压处理，基本消除了PPB组织，残留枝晶含量较少，热处理后得到完全再结晶组织，不含有PPB组织，同时晶粒并未快速长大。
黑色金属合金材料
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  循环热冲压过程中高热导率模具钢的摩擦磨损行为

  李奇颖, 吴博雅, 杨子帅, 黎军顽

  材料热处理学报. 2022, 43(1): 75-83. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2021-0188

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  研究了高热导率模具钢SDCM和H13钢的高温摩擦磨损性能，揭示了其潜在的磨损机理，并构建了Archard磨损模型，采用有限元方法研究了汽车A柱循环热冲压过程中模具的温度演变规律和磨损行为。结果表明，在200~300℃的服役条件下，SDCM高热导率模具钢主要发生粘着和氧化磨损，相比于H13钢，其具有较低的摩擦系数和磨损率，表现出更佳的高温耐磨性能；当模具选材为SDCM钢时，相比于H13钢，能显著提升热冲压模具保压淬火的冷却效率，模具的最大磨损深度由13.8×10^-5 mm降至4.06×10^-5 mm，模具磨损失效寿命提高约2.4倍。
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  回火温度对C61齿轮钢显微组织和力学性能的影响

  梁晓东, 吕加伟, 闫浩, 赵子君, 王馨缘, 孟佳明, 王旭

  材料热处理学报. 2022, 43(1): 84-91. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2021-0294

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  采用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、硬度计和拉伸试验机等研究了不同回火温度对C61齿轮钢显微组织和力学性能的影响。结果表明：回火温度为360~600℃时，随着回火温度的升高，C61齿轮钢的硬度先增加后下降，在540℃时硬度达到最大值，为42.3 HRC，抗拉强度和屈服强度先上升后下降，在420℃达到峰值；回火温度为482℃时，合金渗碳体以及M₂₃C₆碳化物转变为M₂C碳化物，弥散分布于马氏体基体中，保证了C61齿轮钢的强度及韧性；当回火温度超过600℃时，马氏体开始分解，M₂C碳化物长大，与基体的共格关系遭到破坏。C61齿轮钢最佳的回火温度为482℃，此时抗拉强度为1193 MPa，屈服强度为1151 MPa，冲击吸收能量为174.5 J，硬度为42.0 HRC，能够达到较好的力学性能匹配。
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  Mn含量对热轧TWIP钢组织性能的影响

  崔潇文, 张贵杰, 林绍峰

  材料热处理学报. 2022, 43(1): 92-98. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2021-0305

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  利用室温冲击试验、拉伸试验、扫描电镜和透射电镜等研究了Mn含量对热轧孪生诱发塑性（TWIP）钢显微组织和力学性能的影响。结果表明：随着Mn含量的增加，试验钢的冲击吸收能量增加，抗拉强度逐渐降低，伸长率有所增加，孪晶的尺寸也得到细化。
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  0.3 mm厚的高强无取向电工钢的退火组织与性能

  彭宇凡, 王子豪, 宋新莉, 黄昌虎, 李兆振, 贾涓

  材料热处理学报. 2022, 43(1): 99-105. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2021-0319

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  借助光学显微镜、扫描电镜、交流磁性能测量仪和万能拉伸试验机研究了0.3 mm厚高强无取向电工钢冷轧板在780、820、860和900℃退火保温2 min后的组织、织构和性能。结果表明：在退火温度范围内，试验钢均发生了完全再结晶，得到等轴状的铁素体晶粒；随着退火温度的升高，平均晶粒尺寸从9.2 μm增长到41.3 μm，工频铁损和400 Hz高频铁损均先大幅减小后趋于平缓，磁感应强度先升高后降低。在820℃退火时，铁损P_1.5/50=5.51 W/kg，P_1.0/400=33.22 W/kg均处于较低值，磁感应强度B₅₀₀₀最大，为1.649 T。试验钢的屈服强度和抗拉强度均随退火温度的升高而降低，780℃退火时屈服强度为496 MPa，900℃退火时降低至407 MPa。综合磁性能和力学性能考虑，试验钢的最佳退火温度是820℃。
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  Sn对含铜取向硅钢脱碳退火后的组织、织构与抑制剂的影响

  张慧敏, 张程远, 吴忠旺, 贾宇巍, 赵小龙, 罗晓阳, 任慧平

  材料热处理学报. 2022, 43(1): 106-112. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2021-0313

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  采用扫描电镜、X射线衍射仪、能谱仪和透射电镜等研究了Sn对含铜取向硅钢脱碳退火后的组织、织构与抑制剂的影响。结果表明：脱碳退火后，由于Sn元素对抑制力的增强，可使初次再结晶晶粒变得更加均匀、细小，脱碳退火板的平均晶粒直径由10 μm减小为6 μm。试样主要织构组分相差不大，均存在较弱的α取向线织构、较强的γ取向线织构和一定量的Goss织构。但加入Sn元素后，α取向线织构密度略微减小，Goss织构明显加强。含Sn取向硅钢的抑制剂类型为Sn与Cu₂S和MnS的抑制剂复合共存，且Sn对析出物尺寸分布会产生较大影响，添加Sn后脱碳退火板中20~50 nm的第二相粒子数量明显增多。
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  固溶温度对316LN奥氏体不锈钢微观组织和高温力学性能的影响

  程丹丹, 熊毅, 马云飞, 武永丽, 任凤章

  材料热处理学报. 2022, 43(1): 113-120. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2021-0328

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  对316LN奥氏体不锈钢进行了不同温度（1020、1050和1070℃）的固溶处理，利用电子万能试验机对316LN奥氏体不锈钢在300℃的高温环境下进行单轴拉伸试验，采用光学显微镜（OM）、透射电镜（TEM）和扫描电镜（SEM）对其微观组织和高温力学性能进行分析表征。结果表明：随着固溶温度的升高，316LN奥氏体不锈钢的晶粒尺寸逐渐增大，析出相逐渐溶解，位错密度降低的同时孪晶数量减少，抗拉强度和屈服强度略有降低，伸长率增加；高温下的拉伸断口形貌均呈现出典型的韧性断裂特征；当固溶温度为1050℃时，试验钢的晶粒尺寸均匀，析出相基本完全溶解，伸长率提高明显；在1050℃固溶保温120 min后，316LN奥氏体不锈钢的强塑性匹配较好。
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  时效温度对GX40CrNiSi25-12奥氏体耐热钢析出相的影响

  李杰, 胡建文, 陆子彤

  材料热处理学报. 2022, 43(1): 121-130. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2021-0310

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  为了研究高温时效对GX40CrNiSi25-12奥氏体耐热铸钢析出相的影响，采用JMatPro软件模拟其在不同温度下的平衡相图和析出相随温度的变化，通过光学显微镜、扫描电镜和能谱分析等研究了不同温度时效处理对试验钢的析出相的形态、大小、析出位置及硬度的影响。结果表明：850℃时效24 h后，大量细小颗粒状的M₂₃C₆碳化物在基体奥氏体晶粒内析出，在奥氏体晶粒内还发现有少量细针状σ相析出，同时在枝晶处出现密集分布的块状σ相，试验钢的硬度显著升高，达到最大值；950℃时效24 h后，晶内析出相减少，颗粒状M₂₃C₆碳化物偏聚在枝晶附近析出，且出现集聚和长大，导致试验钢的硬度显著下降；1050℃时效24 h后，枝晶骨架中的一次碳化物基本溶入基体中，在晶界处分散的颗粒状M₂₃C₆相呈链状分布，无σ相存在。
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  一步淬火-配分处理对20CrMnTi钢组织及摩擦磨损性能的影响

  代桂林, 刘洋, 李国平

  材料热处理学报. 2022, 43(1): 131-139. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2021-0290

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  采用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、背散射电子衍射（EBSD）和维氏硬度计等研究了一步淬火-配分（Q&P）处理对20CrMnTi钢显微组织和性能的影响。结果表明：一步Q&P热处理后的试验钢显微组织为马氏体和少量残留奥氏体。随着配分温度的升高和配分时间的延长，残留奥氏体含量先增加再减少，维氏硬度先降低再升高。对一步Q&P热处理后的试验钢进行干滑动摩擦磨损试验。结果表明：在小载荷（10 N）和残留奥氏体含量较低（<5%）的条件下，残留奥氏体含量越高，试验钢的耐磨性越差，磨损机理主要是磨粒磨损、黏着磨损和氧化磨损。
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  淬火温度对冷轧辊用MC3钢组织与性能的影响

  何臻毅, 程永奇, 陈宇航, 麦兴广, 林灿鑫, 鲁一田

  材料热处理学报. 2022, 43(1): 140-147. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2021-0255

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  采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、洛氏硬度计和HT-1000高温摩擦磨损试验机等研究了不同淬火温度对冷轧辊用MC3钢组织、硬度和摩擦性能的影响。结果表明：淬火后，冷轧辊用MC3钢基体组织由铁素体向隐针状马氏体转变，同时碳化物溶解并伴随有残留奥氏体的生成，当淬火温度超过920℃时，马氏体组织严重粗化，残留奥氏体体积分数急剧增加。随着淬火温度的升高，MC3钢的硬度和耐磨性都呈先升高后下降的趋势，当淬火温度为920℃时，硬度达到最大值63.8 HRC，平均摩擦系数为0.61，体积磨损量为0.164 mm³，耐磨性最佳。
材料表面改性
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  Ti₃SiC₂含量对Q235B钢表面激光熔覆Fe基耐磨涂层性能的影响

  张慧, 庞铭

  材料热处理学报. 2022, 43(1): 148-156. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2021-0256

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  采用激光熔覆技术在Q235B钢表面制备了不同Ti₃SiC₂含量的Fe55/Ti₃SiC₂复合涂层，并利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、硬度仪、摩擦磨损机和电化学工作站等研究了涂层的显微组织、物相及综合性能。结果表明：由于Ti₃SiC₂的加入及其在高温下分解降低了熔池的换热特性等综合因素，导致Fe55/Ti₃SiC₂复合涂层的晶粒粗化；随着Ti₃SiC₂的添加，Fe55/Ti₃SiC₂复合涂层中形成了Cr₇C₃、SiC、CrC和TiSi等硬质相，组织变得粗大，并且α-Fe相的尺寸粗大及含量增加，而复合涂层中产生的硬质相不足以抵消晶粒粗化以及α-Fe硬度较小而发生软化所降低的硬度，综合导致了复合涂层的硬度下降。Fe55/Ti₃SiC₂复合涂层中形成的金属硅化物TiSi具有良好的抗氧化性能，减小了氧化磨损中因氧化膜脆性和疏松产生的加剧磨损，因此，足以抵消因硬度降低以及摩擦系数增大的影响，使得Ti₃SiC₂添加量为2%的涂层具有最高的耐磨性。
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  富Cu相对双相不锈钢堆焊层电化学腐蚀及点蚀性能的影响

  郭林坡, 包晔峰, 谢秉錡, 柳昱, 王子睿, 曹冲, 许楠, 宋亓宁

  材料热处理学报. 2022, 43(1): 157-165. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2021-0329

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  采用光学显微镜、扫描电镜、动电位扫描试验及点蚀浸泡试验研究了时效处理对含Cu双相不锈钢堆焊层组织及耐蚀性能的影响。结果表明，经1170℃固溶后，两种双相不锈钢堆焊层主要由铁素体相（α）、奥氏体相（γ）和少量MnO·Cr₂O₃氧化物组成。其中4Cu堆焊层试样经580℃时效60 min后，在α相中析出了尺寸约为1 μm的ε-Cu相。Cu元素的添加促进了堆焊层试样钝化区的形成。此外，由于γ相相比α相具有更高的点蚀当量值，点蚀优先在α相中萌生，而点蚀的扩展则受到γ相的抑制。短时时效处理形成的大量富Cu团簇降低了堆焊层的点蚀性能，时效60 min后，由于富Cu团簇发生粗化转变为稳定的ε-Cu相，耐点蚀性能有所提高。
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  热处理温度对Ni-W-P/TiO₂复合镀层微观结构及性能的影响

  苏鹏, 刘豪, 王小红, 龙武, 蒋焰罡, 李子硕, 王强

  材料热处理学报. 2022, 43(1): 166-174. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2021-0304

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  采用化学镀的方法在2024铝合金表面制备了Ni-W-P/TiO₂复合镀层，基于差示扫描量热法（DSC）结果，确定了复合镀层热处理温度范围为350~550℃。利用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、维氏硬度测试仪、滑动磨损试验机和电化学工作站等研究了热处理温度对Ni-W-P/TiO₂复合镀层的形貌、组织结构、耐磨性与耐蚀性的影响。结果表明：随着热处理温度的升高，Ni-W-P/TiO₂复合镀层表面变得平整且致密，但热处理温度超过450℃时，镀层表面晶粒变得粗大；截面形貌观察发现，复合镀层与基体结合良好，无明显裂纹；随着热处理温度升高，Ni-W-P/TiO₂复合镀层由非晶态结构向晶态结构转变，在450℃热处理后镀层析出Ni₃P相，此时镀层的显微硬度最大（849.1 HV0.1），平均摩擦系数最小（0.069），磨损速率最低（0.138 mg/min）；在400℃热处理后镀层的耐蚀性最好，高于400℃热处理后，镀层的耐蚀性有所下降。
材料模拟计算
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  700 MPa级热轧TRIP钢的控制冷却工艺模拟及试验

  赵日东, 黄华贵, 陈雷, 高林, 杨家辉

  材料热处理学报. 2022, 43(1): 175-183. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2021-0272

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  为了开发TRIP钢的热轧在线控制冷却工艺，以700 MPa级TRIP钢为研究对象，利用JMatPro软件计算其轧后冷却相变特征，根据计算获取的CCT曲线优化设计TRIP钢的三段式冷却工艺，并利用ThermecMastor-Z热模拟试验机进行模拟试验，测定试验钢在指定冷却工艺下的显微组织特征、各相含量百分比以及力学性能。结果表明：为了获得低屈服强度和高抗拉强度的综合性能，需提高第一阶段和第三阶段的冷却速度并延长第二阶段的冷却时间，推荐三段式冷却工艺为：精轧出口以40℃/s速率冷却至750℃，随后以3℃/s速率缓冷20 s，最后以40℃/s速率冷却至420℃进行卷取。结合实测结果对计算所得的CCT曲线予以微调，获得了可准确量化的试验钢连续冷却相变特征，对热轧700 MPa级TRIP钢的冷却工艺制定具有重要意义。
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  NiTi形状记忆合金的应变补偿物理本构模型

  王俊, 王克鲁, 鲁世强, 李鑫, 欧阳德来, 邱仟, 高鑫, 张开铭

  材料热处理学报. 2022, 43(1): 184-188. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2021-0317

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  采用Gleeble-3500热模拟试验机对NiTi形状记忆合金进行了等温恒应变速率压缩试验，研究其在变形温度为700~900℃、应变速率为0.001~10 s^-1和最大高度下压量为70%下的高温热变形行为；建立了引入物理参量的应变补偿本构模型。结果表明：合金的流变应力具有负温度相关性和正应变速率敏感性，在应变速率为0.001 s^-1时，流变应力曲线呈动态软化特征；考虑物理参量的应变补偿本构模型的相关系数R值为0.982，平均相对误差AARE为6.5%，表明该模型具有较高的预测精度。