2023年, 第44卷, 第6期　
刊出日期：2023-06-25
  

  • 全选
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    综述
  • 铝合金电弧熔丝增材制造的冶金缺陷研究现状与展望
    石寅晖, 李洁, 刘坤, 邹家生, 余文明, Gizo Bokuchava
    材料热处理学报. 2023, 44(6): 1-10. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2022-0529
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    电弧熔丝增材制造(WAAM)已成为装备制造领域的重要发展方向之一,通过电弧加热熔化金属丝材,可在预设路径上逐层叠加堆积完成三维实体金属构件的增材制造成形,具有效率高且成本低的优点,尤其适合大尺寸铝合金构件的一体化增材制造成形。但由于铝合金固有的冶金行为特征,电弧熔丝增材制造中易出现冶金缺陷,如气孔、裂纹等问题,较大程度限制了产品力学性能的进一步提升,也严重制约了铝合金电弧熔丝增材制造技术的高效高质量发展。本文主要综述了电弧熔丝增材制造铝合金的气孔、裂纹等冶金缺陷问题,总结了缺陷形成机理、影响因素和抑制措施等方面的研究进展,并对铝合金电弧熔丝增材制造技术的未来发展方向进行了展望。
  • Al-xCu合金中θ'析出相稳定性的研究进展
    高志国, 徐武锋
    材料热处理学报. 2023, 44(6): 11-19. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2022-0546
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    Al-xCu铝合金因优异的力学性能和抗腐蚀性能而受到广泛关注和研究。然而,在高温、高速冲击等极端服役条件下,Al-xCu铝合金优异性能明显恶化,从而不能满足特定工况的需求,这主要是由于合金在服役过程中θ'析出相的径厚比、体积分数变化等导致其稳定性降低所致。本文综述了微合金化、外场应力时效、位错等方法调控Al-xCu合金θ'析出相稳定性的基本原理。论述了调控Al-xCu合金中θ'析出相稳定性目前亟待解决的问题,并展望了未来的发展和研究重点。
  • 高熵合金催化性能的研究进展
    孟凡莹, 张一凡, 杨佳惠, 张薇, 王琳, 武俊霞, 李培友
    材料热处理学报. 2023, 44(6): 20-27. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2022-0588
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    传统的催化合金材料多以贵金属为主,而近些年报导的高熵合金催化材料多以便宜的金属材料为主,且部分的高熵合金催化性能优于传统贵金属的催化性能。本文将系统地从电催化析氢反应(HER)、电催化析氧反应(OER)、氨分解反应(NH3)、电催化氧还原反应(ORR)、电催化一氧化碳还原(CORR)与电催化二氧化碳还原(CO2RR)等5个方面进行综述,最后对高熵合金的催化性能进行总结,并对未来的研究方向进行了展望。
    • 复合材料
  • 选择性激光烧结制备石墨/碳化硅复合高温熔盐封装材料的性能
    吴海华, 康怡, 刘智, 钟强, 魏恒, 郝佳欢, 戢运鑫
    材料热处理学报. 2023, 44(6): 28-36. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2023-0053
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    采用选择性激光烧结(SLS)、浸渍致密化和液相熔融渗硅法制备了石墨碳化硅复合高温熔盐封装材料。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、万能试验机和导热系数测试仪等研究了封装材料的微观形貌、相组成、抗压强度和导热系数。结果表明:材料配方中加入高纯硅粉会发生原位烧结反应生成碳化硅增强相,填补封装材料内部孔隙,并提升了其抗压强度和导热系数;对高纯硅粉进行包覆处理能够加剧这一反应,高纯硅粉加入量为20 mass%时,性能提升幅度最大。在此基础上加入20 mass%中间相碳微球能够最大地提升封装材料的抗压强度和导热系数,并降低气孔率。经石墨化处理和液相熔融渗硅处理后封装材料表层致密且性能最佳,抗压强度达到30.328 MPa,导热系数达到103.582 W/(m·K),整体开气孔率下降至8.43%,能够实现对高温熔盐的封装和换热强化。
  • 高强高导热多孔石墨骨架的快速制备工艺
    吴海华, 钟强, 刘智, 康怡, 戢运鑫, 郝佳欢, 魏恒, 杨增辉
    材料热处理学报. 2023, 44(6): 37-45. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2023-0064
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    利用选择性激光烧结成形技术制备的石墨件内部疏松多孔、力学性能和导热性能不佳,难以作为功能结构件使用,因此需要对制备工艺进行优化。研究了中间相碳微球(MCMB)的加入量对多孔石墨预制体初始密度、力学性能和导热性能的影响,在比较液态酚醛树脂和中温沥青两种浸渍剂的浸渍效果基础上,对比研究了不同的浸渍工艺组合方案对多孔石墨预制体的性能影响。结果表明:当MCMB加入量为20 mass%时,其挥发性β树脂对孔隙填充效果最好,此时预制体的密度、抗压强度和导热系数达到最高,分别为0.54 g/cm3、2.57 MPa和2.32 W·m-1·K-1;组合浸渍工艺方案中,先浸渍一次液态酚醛树脂,再浸渍两次中温沥青对预制体的性能改善效果最好,密度由0.54 g/cm3增加至1.46 g/cm3,抗压强度由2.57 MPa上升到了14.81 MPa。经石墨化处理后,多孔石墨骨架导热系数达到214 W·m-1·K-1,相比石墨化前(11 W·m-1·K-1)大幅提高。
  • MoSe2/CoSe2异质结构的构筑及其电催化析氢性能
    郭宇晨, 贾飞宏, 邹祥宇, 卫学玲, 包维维, 李文虎
    材料热处理学报. 2023, 44(6): 46-53. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2022-0623
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    采用一步水热合成的方法在钼网(MF)上原位构筑MoSe2/CoSe2异质结构电催化剂。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X光电子能谱仪(XPS)等对MoSe2/CoSe2异质结构的物相和形貌进行了表征,并在1 mol/L KOH电解液中对该电催化剂的析氢反应(HER)性能进行了测试。结果表明:MoSe2/CoSe2@MF-2为枝状阵列异质结构,在电流密度为10 mA/cm2下,其过电势为172.3 mV,Tafel斜率为45.8 mV/dec,表现出良好的HER性能和结构稳定性。该异质结构电催化剂的成功构筑,为后续硒化物异质结及其在电催化中的应用提供了良好的思路和研究基础。
    • 有色金属合金材料
  • Y对Mg-1Al-0.3Ca-0.3Mn-0.4Zn合金微观组织、力学性能和腐蚀行为的影响
    袁俊文, 卢雅琳, 张扬, 李兴成, 王健
    材料热处理学报. 2023, 44(6): 54-61. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2022-0556
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    通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)以及拉伸实验等方法研究了Y含量对Mg-1Al-0.3Ca-0.3Mn-0.4Zn合金微观组织和力学性能的影响,并通过电化学方法研究合金在3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能。结果表明:Y元素的加入可以细化镁合金组织,合金组织主要由α-Mg、Al2Y和Al2Ca相组成。随着Y含量的增加,Al2Y相出现且逐渐增多,Al2Ca相逐渐减少直至消失。当Y含量低于1.5mass%时,合金的力学性能随Y含量的增加而升高。当Y含量大于1.5 mass%时,合金的力学性能反而降低。当Y含量为1.5 mass%时,合金的力学性能最佳,抗拉强度和伸长率分别为292.2 MPa和11.2%。Y的添加能够有效地降低合金的自腐蚀电流密度,当Y含量为1.5 mass%时,合金的自腐蚀电流密度最低,耐腐蚀性能最佳。
  • 时效工艺对7A75铝合金组织与性能的影响
    康元, 张文静, 程全士, 黄青梅, 杨献文, 叶凌英
    材料热处理学报. 2023, 44(6): 62-71. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2022-0577
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    采用光学显微镜、透射电镜、室温拉伸试验、电导率测试等研究了不同时效工艺对7A75铝合金显微组织、力学性能、电导率和剥落腐蚀性能的影响。结果表明:合金经双级+再时效和非等温时效处理可使电导率由T73的36.9%IACS提高至39.8%IACS和39.4%IACS,试样中心最大剥落腐蚀深度由723μm减小至620μm和555μm。这主要是由于双级+再时效和非等温时效处理的降温过程能促进细小弥散相的析出,使双级+再时效和非等温时效比T73时效具有更高的晶内析出相面积分数,同时晶界相含Cu量提高、尺寸增大且分布更加离散,降低了合金的剥落腐蚀敏感性。
  • 固溶和时效对挤压态Cu-15Ni-8Sn合金组织和性能的影响
    姜凯旋, 周延军, 宋克兴, 杨冉, 郁炎, 柳亚辉, 张彦敏, 陈纪东, 黄宽, 刘东东, 余勃
    材料热处理学报. 2023, 44(6): 72-80. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2022-0548
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    首先对挤压态Cu-15Ni-8Sn合金进行不同温度固溶处理1 h,优化出合适的固溶温度,在此基础上,对合金进行了400℃时效2 h的处理,采用光学显微镜、扫描电镜、拉伸试验及洛氏硬度计等分析了挤压态、固溶态和时效态合金的微观组织、断口形貌、抗拉强度和硬度。结果表明:挤压态合金晶界和晶内分布大量富Sn相,合金硬度为81.5 HRB,抗拉强度为597 MPa;随着固溶温度的升高,合金晶粒尺寸开始长大,第二相颗粒逐渐固溶入基体中,当固溶温度为840℃时,第二相颗粒基本完全固溶到基体中,合金晶粒尺寸为75~180μm,当固溶温度达到860℃时,晶粒出现过烧,表明合金的最佳固溶温度为840℃,此时合金的硬度为55.6 HRB,抗拉强度为396.5 MPa;时效后合金的力学性能得到显著提升:硬度为105.4 HRB,抗拉强度为839.8 MPa,与经840℃固溶处理的合金相比,分别提高了89.6%和112%。
  • 大尺寸优质GH4738合金铸锭的元素偏析规律及均匀化工艺
    马亚芬, 李育升, 张麦仓, 杨成斌, 荣义, 侯为学, 曲敬龙
    材料热处理学报. 2023, 44(6): 81-89. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2022-0587
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    利用光学显微镜、扫描电镜及电子探针分析了大尺寸优质GH4738合金铸锭的铸态组织及凝固偏析特性,研究了不同均匀化工艺对优质GH4738合金微观组织、析出相和元素偏析情况的影响,并通过Gleeble-1500热模拟试验机的热压缩试验验证了均匀化处理工艺的合理性。结果表明:优质GH4738合金铸锭枝晶发达,存在明显元素偏析,Ti元素偏聚于枝晶间,偏析程度最严重。经1160℃×24 h+1190℃×72 h均匀化处理后,铸锭不同部位的偏析元素扩散均匀,中心处共晶相与低熔点相完全回溶,试验结果与利用残余偏析指数δ的理论计算结果吻合良好。均匀化后的合金在Gleeble热模拟压缩试验后表现出了良好的变形塑性。
    • 黑色金属合金材料
  • 热处理对42CrMoVRE钢强韧化机制的影响
    刘帅, 颜莹, 王斌, 张鹏, 周相海, 郑雷刚, 胡小强, 李小武, 张哲峰
    材料热处理学报. 2023, 44(6): 90-99. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2022-0601
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    采用扫描电镜、拉伸和冲击试验机等研究了42CrMoVRE钢经不同工艺热处理后的显微组织、力学性能与冲击韧性。结果表明:油淬+高温回火后实验钢的组织为回火索氏体,正火+油淬+高温回火后的显微组织为回火索氏体+少量针状铁素体,而正火+油淬+低温回火后的组织为回火马氏体;淬火前的正火处理可有效地细化铁素体晶粒和碳化物,进而提高细晶强化和析出强化对强度的贡献;较低的回火温度显著提高了实验钢的强度,其主要强化机制是细晶强化和位错强化,但严重牺牲了冲击韧性;油淬+高温回火后实验钢中的多边形铁素体较好地抑制了裂纹的扩展,冲击韧性较高,正火+油淬+高温回火后实验钢的针状铁素体具有较小的裂纹扩展阻力,导致冲击韧性降低,正火+油淬+低温回火后实验钢中的回火马氏体具有较高的残余应力,导致裂纹容易萌生和扩展,所以冲击韧性最低。
  • 热轧工艺对厚板板厚方向组织和力学性能均匀性的影响
    魏扬华, 黄文静, 邢军, 丁汉林, 王子健, 陈其伟
    材料热处理学报. 2023, 44(6): 100-108. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2022-0543
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    采用光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)及有限元分析(FEA)等研究了轧制工艺对Fe-0.2C-1.45Mn-Nb-V-Ti钢板厚方向的组织和力学性能均匀性的影响。结果表明:在压缩比受限的条件下,利用奥氏体晶界促进形核的机制(即边界诱导相变机制,BIT机制)可以达到细化晶粒的目的,试验钢的平均晶粒尺寸均小于10μm;结合温度与累计应变的反向分布特点和轧制工艺的优化,轧制63 mm厚的试样表面和中心晶粒尺寸偏差小于2μm,有效改善了晶粒尺寸沿板厚方向的偏差。在本文的轧制工艺下,提高了厚板沿厚度方向的组织均匀性,获得了优异的力学性能。
  • 线能量对超高强度海工钢热影响区组织演变与韧性的影响
    李斯博, 万响亮, 董志超, 胡锋, 周松波, 杨叠, 李光强, 吴开明
    材料热处理学报. 2023, 44(6): 109-119. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2022-0598
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    研究了超高强度海工钢在不同线能量的模拟焊接条件下粗晶热影响区的组织演变和冲击韧性,并结合超高温激光扫描共聚焦显微镜原位观察模拟焊接热循环过程中奥氏体晶粒长大及贝氏体转变行为。结果表明:随着线能量的逐步增大,高温阶段停留时间变长使得粗晶热影响区原奥氏体晶粒粗大,中温阶段冷却速度下降促使粗晶热影响区贝氏体转变时变体选择减少,导致大角度晶界减少和对裂纹扩展的阻碍能力减弱,最终低温冲击韧性呈现下降趋势,断裂特征由韧性断裂转变为解理断裂。
  • 热处理工艺对S53高强度不锈钢组织与性能的影响
    徐明阳, 陆金玉, 王威, 田家龙
    材料热处理学报. 2023, 44(6): 120-131. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2022-0545
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    采用光学显微镜(OM)、场发射扫描电镜(FESEM)、X-射线衍射仪(XRD)、洛氏硬度仪、拉伸试验机和冲击试验机等研究了热处理工艺对S53高强度不锈钢组织和力学性能的影响,并采用Thermo-Calc和FactSage等计算软件对实验钢进行了热、动力学计算。结果表明:随固溶温度的升高,实验钢晶粒长大的同时伴随着析出相的回溶,奥氏体相稳定性提升,残留奥氏体含量增加。在1080~1100℃固溶时析出相基本完全回溶,此时组织均匀性较好,实验钢达到了强韧性的良好匹配。实验钢经1100℃固溶处理1 h及双时效处理后的力学性能最佳,其抗拉强度达到2 GPa以上,伸长率接近11%,冲击吸收能量达到20 J以上,同时洛氏硬度达到了56 HRC。在固溶处理的温度范围内,随固溶温度的升高,各元素的扩散系数显著提高,析出相加速回溶;在时效处理的温度范围内,碳的扩散系数显著高于其余合金元素,相较于奥氏体相(FCC),各合金元素在铁素体相(BCC)中的扩散速度较高。
  • X510L钢连续冷却相变动力学对改善翘曲的应用
    周莹涛, 丁文红, 彭冲, 陈浩, 唐小勇, 龚红根
    材料热处理学报. 2023, 44(6): 132-142. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2022-0573
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    连续冷却过程中的相变行为是决定淬火残余应力的关键要素。通过相变行为研究和显微组织观察研究了X510L钢连续冷却转变动力学规律。结果表明:冷速是决定相变动力学最关键的影响因素。随冷速增大,铁素体相变开始温度降低,相变时间缩短,且前期转变快于后期。建立了考虑冷速的铁素体相变动力学模型:ξ=1-exp[-b(Fs-T)f(v)],弥补了传统相变动力学方程不考虑冷速影响的缺陷,模型中材料参数n对相变过程的影响更显著。运用上述相变动力学方程,结合现场实际冷却工艺分析X510L钢翘曲缺陷形成的原因,提出了基于铁素体钢翘曲控制的F7出口速度与冷速的匹配原则,并确定当F7出口速度为8 m/s时,将冷速范围设定为14.3~20℃/s可以避免X510L钢出现翘曲缺陷。借鉴上述方法,可以避免铁素体钢由于冷速设定不合理所导致的翘曲缺陷。
  • 针状铁素体X65管线钢中MA岛结构表征及其对疲劳裂纹扩展的影响
    金传伟, 张继明, 吴园园
    材料热处理学报. 2023, 44(6): 143-149. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2022-0574
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    利用聚焦离子束(FIB)刻蚀方法精确制备了针状铁素体X65管线钢的马奥岛(MA)薄膜样品,随后采用电子背散射衍射(EBSD)技术和透射电镜(TEM)对MA岛的亚结构进行了表征,并研究了MA岛在疲劳裂纹扩展中的作用。结果表明,针状铁素体X65管线钢中MA含量约为5.7%,MA岛主要弥散分布在晶界处,尺寸≤3μm。MA岛内部亚结构被马氏体和残留奥氏体分割为大小不等的块区,残留奥氏体与马氏体相互交错分布,一些区域马氏体与奥氏体存在共格关系。MA岛内部残留奥氏体与马氏体交错分布的特征对疲劳裂纹扩展具有显著的抑制作用,当疲劳裂纹扩展路径遇到MA岛时,主裂纹扩展方向发生偏折,并绕过MA岛,而支裂纹则被MA岛所捕获,停止扩展。
    • 材料表面改性
  • 激光电化学处理钛表面的摩擦学性能与非加工区隔离保护材料的选择
    张艳芳, 吕林杰, 武腾飞, 丁彤, 侯沅琨, 邢志国, 杨瑟飞
    材料热处理学报. 2023, 44(6): 150-158. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2022-0549
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    首先在钛板表面进行飞秒激光和阳极氧化处理,测试其摩擦学性能。然后选取4种牙科常见的材料分别涂覆在钛板表面后进行飞秒激光和阳极氧化处理,观察各试样表面微坑精度及微坑周缘涂层材料的边缘封闭性和稳定性。结果表明:钛板经过处理后的耐磨性能较好,适用于人体环境。选用的4种材料均容易涂覆和去净。其中,液体硅胶和牙科用弹性体印模材料不影响激光加工精度,牙科用蜡和聚四氟乙烯薄膜影响较大,且蜡会混入微坑内。液体硅胶和蜡涂层具有稳定性和边缘封闭性,而牙科用弹性印模材料和聚四氟乙烯薄膜容易松动脱落,无法对非加工区进行隔离。因此液体硅胶是比较理想的可以对钛材表面非加工区隔离保护的材料。
    • 材料模拟计算
  • 基于响应曲面模型和Matlab遗传算法的压铸铝硅合金时效工艺优化及分析
    陶诚, 程晓农, 许福海, 李志强, 刘光磊, 谢树宽, 匡中华, 郭勇, 吕鹏
    材料热处理学报. 2023, 44(6): 159-166. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2022-0582
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    时效工艺对压铸铝硅合金最终热处理强化效果起到至关重要的作用。利用响应曲面法研究了时效温度与时效时间的交互作用对压铸铝硅合金显微硬度、抗拉强度和伸长率的影响,并运用Matlab遗传算法对合金的力学性能进行多目标优化和时效工艺参数的设计。结果表明:响应曲面法结合Matlab多目标遗传算法的设计优化方法可以建立一个准确的模型,其预测值与实际值的误差小于5%。依靠模型可以快速获得不同目标需求对应的最优工艺参数方案,且经优化的时效工艺处理后合金的组织均匀,抗拉强度、硬度都有显著提升,伸长率略微下降。
  • 淬火工艺对大尺寸厚壁钢管组织及内应力的影响
    呼陟宇, 韩锦峰, 孟佳红, 毕向荣, 孙文彬, 王海燕, 高雪云
    材料热处理学报. 2023, 44(6): 167-172. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2022-0589
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    淬火工艺对大尺寸厚壁钢管淬火过程中组织和残余应力有很大影响。通过数值模拟研究了30Cr2NiMo钢管经过不同工艺淬火后的温度、组织和残余应力的分布情况。结果表明:大尺寸厚壁钢管淬火后内应力主要集中在台阶处,可达600 MPa左右,在传统淬火过程中空冷一段时间,可以在保证组织与常规油淬基本相同的前提下,降低台阶处的内应力,将内应力最大值控制在500 MPa以内,降低了钢管淬火开裂的倾向。根据模拟结果得出本试验条件下30Cr2NiMo钢管优化后的淬火工艺为:油淬420 s+空冷480 s+油淬,淬火后钢管的细管处的组织为马氏体组织,粗管处表面为马氏体+残留奥氏体组织,心部主要为马氏体+贝氏体+残留奥氏体组织。
  • Fe-Mn-Al-Ni-C低密度钢铸锭的再结晶特征与热加工图
    汪英杰, 王忠军, 林茹, 谢康杰, 吴伟平, 胡奉雅, 李维娟
    材料热处理学报. 2023, 44(6): 173-181. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2022-0597
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    在变形温度为925~1150℃和应变速率为0.01~10 s-1的条件下,采用THERMECMASTOR 100 kN热模拟试验机研究了Fe-15Mn-15Al-5Ni-1C低密度钢铸锭的热变形行为,分析了其动态再结晶(DRX)特征,并绘制了其在不同应变量下的热加工图。结果表明:该铸锭变形后的组织主要由高温铁素体(δ-F)、奥氏体(A)、α-铁素体(α-F)和κ-碳化物组成。δ-F和κ-碳化物的存在使得铸锭的热加工性能变差,只有在变形温度升高到1125℃或者应变速率下降到0.02 s-1时,铸锭才能获得再结晶组织,实现软化。Fe-15Mn-15Al-5Ni-1C低密度钢存在两个适宜的热加工区域,区域1:变形温度为1125~1150℃,应变速率为0.01~0.5 s-1;区域2:变形温度为925~1080℃,应变速率为0.01~0.02 s-1。
    • 其他
  • 退火时间对AgCuZnNiMn/Cu/AgCuZnNiMn多层复合钎料元素扩散行为的影响
    刘晓芳, 张冠星, 钟素娟, 常云峰
    材料热处理学报. 2023, 44(6): 182-190. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2022-0584
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    采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和万能力学试验机等研究了500℃退火不同时间对AgCuZnNiMn/Cu/AgCuZnNiMn多层复合钎料界面元素扩散行为与钎焊力学性能的影响。结果表明:复合钎料界面扩散层主要为银基固溶体、铜基固溶体;随退火时间的增加,物相发生明显粗化,界面两侧元素不断发生互扩散,当退火时间为24 h时,界面扩散层厚度达20μm。同时,随退火时间的增加,钎焊接头界面处的应力缓释Cu层逐渐减少直至消失,接头强度从224 MPa下降到165 MPa,接头断裂机制从以韧窝为主的韧性断裂向韧-脆混合性断裂转变。表明退火时间对多层复合钎料中间层宽度设定有重要影响,而中间层的相对宽度也影响钎料的使用性能。
  • 焊接温度对AZ91/TC4扩散焊接接头组织和性能的影响
    何子涛, 黄本生, 黄思语, 刘罗林
    材料热处理学报. 2023, 44(6): 191-198. https://doi.org/10.13289/j.issn.1009-6264.2022-0578
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    以Al箔为中间层,在不同工艺参数下对AZ91镁合金与TC4钛合金进行了瞬间液相扩散焊接试验。通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)对接头的微观形貌、元素扩散及物相组成进行分析。采用显微硬度计及剪切试验测试了接头的力学性能,并提出了接头界面形成过程的理想模型。结果表明:在保温20 min,压力1 MPa的条件下,在480~510℃的焊接温度范围内可以实现镁合金与钛合金的扩散连接;随着焊接温度的升高,焊接界面的元素扩散加快,反应逐渐充分,生成了Al12Mg17和Al3Ti相,接头的性能呈先增加后减小的趋势;当焊接温度为500℃时,接头的抗剪切强度和硬度达到最大,分别为71.72 MPa和223.6 HV0.3;提出的接头界面形成的理想模型,与XRD测试的物相结果相符合。
材料热处理学报
Transactions of Materials and Heat Treatment
ISSN 1009-6264
CN 11-4545/TG

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