- 王瑞;王镇华;刘海洋;王荫洋;王清;
TiNi形状记忆合金具有优异的形状记忆效应和超弹性，使其广泛应用于航空航天、生物医疗等领域。然而，面对日益增长的在更苛刻环境下服役的需求，传统二元TiNi合金存在着相变温度低、高温环境下功能特性丧失和强度不足等问题，还需要不断优化合金成分和热处理工艺以提升其性能，从而发展出高性能形状记忆合金。TiNi合金的力学性能和功能特性受多种因素的影响，本文主要从合金成分的角度重点概述了各合金化元素对合金微观组织、马氏体相变行为、形状记忆效应和超弹性的影响，并结合高熵合金化思想，综述了近年来在TiNi基高熵形状记忆合金领域取得的进展。最后展望了TiNi基形状记忆合金未来的发展方向及应用前景。
2024年03期 v.45;No.285 1-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 1881K] [下载次数：1247 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：95 ] - 王健斌;刘小明;王志军;吴庆峰;李俊杰;何峰;王锦程;
双相多主元合金作为一种新型金属结构材料，一经提出便受到广泛关注和研究。作为金属材料，热机械处理是调控其微观组织，提升综合力学性能的重要方法。本文综述了国内外有关双相多主元合金热机械处理的研究现状，从轧制工艺、时效参数、多级处理等方面讨论了热机械处理对双相多主元合金微观组织的调控作用，进而总结了热机械处理对其力学性能的影响，以期对双相多主元合金的热机械处理研究提供参考。
2024年03期 v.45;No.285 12-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 3319K] [下载次数：203 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：35 ] - 贾雨桐;薛钧升;李艳辉;马殿国;张伟;
采用液态急冷法制备了高熵Fe_(25)Co_(25)Pt_(25)B_(25)合金，研究了其热处理前后的组织结构及磁性能。结果表明：Fe_(25)Co_(25)Pt_(25)B_(25)高熵合金具有较高的非晶形成能力，液态急冷合金形成了非晶态结构，表现出软磁特性。Fe_(25)Co_(25)Pt_(25)B_(25)高熵非晶合金热处理结晶化过程为：非晶相→非晶相+fcc-(Fe, Co)Pt相→非晶相+fcc-(Fe, Co)Pt+L1_0-(Fe, Co)Pt+(Fe, Co)_2B相→非晶相+L1_0-(Fe, Co)Pt+(Fe, Co)_2B相→L1_0-(Fe, Co)Pt+(Fe, Co)_2B相。经843 K热处理900 s后，Fe_(25)Co_(25)Pt_(25)B_(25)合金形成了由有序面心四方结构的永磁L1_0-(Fe, Co)Pt相和软磁(Fe, Co)_2B相组成的纳米复相组织，平均晶粒尺寸约为19 nm,表现出纳米复相永磁体特性，其矫顽力(_iH_c)、剩磁(B_r)、剩磁比(M_r/M_s)和磁能积((BH)_(max))分别为946.8 kA·m~(-1)、0.46 T、0.78和40.9 kJ·m~(-3)。其超大_iH_c主要是高熵化使L1_0相的c/a增大导致磁晶各向异性增大的结果。
2024年03期 v.45;No.285 22-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 1663K] [下载次数：162 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：37 ] - 孙新滢;时航;郎兴友;蒋青;
开发高效、稳定的电催化剂用于电化学水分解制氢至关重要。通过合金化和脱合金化法制备了纳米多孔NiFeCoTi高熵合金电极，并对其碱性析氢反应性能进行了研究。结果表明：该电极具有柱状纳米多孔结构，能够促进电催化反应过程中的电子传递和质量运输，表面的NiFeCoTi高熵合金可以提供双功能的电催化活性位点，促进水的解离和氢中间体的吸附/结合。在1 M KOH电解液中，纳米多孔NiFeCoTi电极在～111 mV的过电位下就能够达到400 mA/cm~2的电流密度，具有较低的Tafel斜率和优异的长期稳定性。
2024年03期 v.45;No.285 29-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 2328K] [下载次数：843 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：32 ] - 王俊锋;吴明旭;王舒滨;何毅;杨超;汪东红;疏达;孙宝德;
高熵合金与增材制造技术的结合，为极端服役环境下结构复杂部件的一体化制造提供了新的思路。采用激光熔化沉积(LMD)技术成功制备了VNbTiSi轻质难熔共晶高熵合金，通过显微组织分析筛选出最佳激光功率参数，并对试样进行了室温及高温压缩性能测试。结果表明：VNbTiSi轻质难熔共晶高熵合金表现出了优异的打印性能，最佳工艺参数下制备得到的样品在宏观和微观上均没有出现裂纹。在合金底面及沿构建方向，熔池内部与熔池边界(搭接处)均呈现出不同的形貌，熔池内部由柱状的全共晶组织构成，共晶胞为熔池边界出现较为粗大的(Nb, X)_5Si_3初生硅化物相。相比铸态组织，激光熔化沉积使得共晶组织的片层间距显著细化。增材制造合金不仅在1000℃下压缩强度可达640 MPa,在1100℃时依然能够保持高于500 MPa的压缩强度，高温压缩性能显著优于铸态VNbTiSi合金。
2024年03期 v.45;No.285 38-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 6213K] [下载次数：701 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：45 ] - 田钊;陈维平;王浩;付志强;
通过真空电弧熔炼法制备了Ti_(47-x)Nb_(23)Cr_(18)V_(12)Zr_x(x=0、4、8、12 at%)系难熔高熵合金，随后在1200℃下保温12 h对合金进行均匀化热处理。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、万能力学试验机和显微硬度仪等研究了铸态与均匀化热处理态合金的相组成、微观组织及力学性能。结果表明：Zr元素的添加使铸态合金在枝晶间析出C15结构的Cr_2(Ti, Nb, V,Zr)-Laves相，同时，Zr元素含量的增加增强了合金的压缩屈服强度和硬度，但使其塑性降低。均匀化热处理并未改变合金的相组成，但使合金的组织形貌发生了明显改变，并大大增加了析出相的体积分数。经过均匀化热处理后，合金的强度和硬度有所降低，但塑性得到改善。其中，Ti_(43)Cr_(18)Nb_(23)V_(12)Zr_4合金的压缩塑性由铸态时的29%提升至超过50%,同时具有1110 MPa的屈服强度和高达180 MPa·cm~3·g~(-1)的屈强比，表现出优异的强度-塑性匹配。此外，得益于细小弥散的Laves相，均匀化热处理后Ti_(39)Cr_(18)Nb_(23)V_(12)Zr_8合金的屈服强度和塑性均有小幅度增强。
2024年03期 v.45;No.285 46-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 1492K] [下载次数：685 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：39 ] - 程靓;徐泰然;汪晓天;胡瑶瑶;马毅;操振华;
采用真空悬浮感应熔炼法制备了FeCrNi(AlTi)_x(x=0、0.2、0.34和0.49)双相中熵合金，研究Al和Ti含量变化以及均匀热化处理对合金微观结构和力学性能的影响。结果表明：随着Al、Ti含量的增加，合金的相结构由FCC单相结构转变成FCC和BCC的双相结构，且随着Al、Ti含量的增加，BCC相的体积分数明显增加，合金的压缩屈服强度和硬度显著增加。均匀化热处理之后，FeCrNi(AlTi)_(0.2)合金的屈服强度和极限抗拉强度分别达到了519和852 MPa,伸长率提升到了17.2%,均匀化热处理使得铸态合金中部分元素的偏析能够均匀分布在基体中，从而实现了合金的强度和塑性的同步提升。
2024年03期 v.45;No.285 54-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 2432K] [下载次数：358 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：35 ] - 孙朔;张文;薛建嵘;高选乔;王晖;林小辉;
选用高纯Al靶和CrCoNi靶，采用磁控溅射共沉积的方法制备了不同Al含量的Al_xCrCoNi(x=0.08、0.3和0.7)高熵合金薄膜。对薄膜的表面形貌、成分及内部微观结构进行了表征，并采用纳米压痕及电化学测试分析了薄膜的力学性能和腐蚀性能。结果表明：Al_xCrCoNi薄膜均表现出较好的均匀性和致密性，且随着Al含量的增加，薄膜的微观结构由纳米晶结构逐渐转变成纳米晶和非晶混合的双相结构；在相同的纳米压痕测试条件下，Al-0.3薄膜的硬度值最高。电化学测试结果表明，Al-0.7薄膜的腐蚀电流密度最低，拟合电路的总电阻最高，表现出较为优异的耐腐蚀性能。理论分析可知，一定体积分数的非晶可以有效提高薄膜的硬度，且非晶的存在可以有效阻碍腐蚀离子的扩散，因此显著改善薄膜的耐腐蚀性能。
2024年03期 v.45;No.285 63-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 2023K] [下载次数：424 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：32 ] - 刘力豪;徐峰;苏乐;景然;刘文义;冉启科;
采用5种激光功率在40CrMnMo钢表面制备了FeCoCrNiMn高熵合金涂层，采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、维氏显微硬度计、应力分析仪、摩擦磨损试验机和电化学工作站等对涂层的显微组织、物相、力学性能及耐蚀性能进行了研究，分析了激光功率对熔覆层组织与性能的影响。结果表明：激光熔覆制备的FeCoCrNiMn涂层的组织主要为FCC固溶体相，当激光功率大于1400 W时，涂层出现BCC相(α-Fe)结构，组织为树枝晶，晶内为马氏体；随着激光功率的增大，涂层残余应力先减小后增加，在1000 W时达到最小值，为215.3 MPa,涂层的硬度为先增大后减小，1000 W时达最大值215.4 HV0.3;激光功率1000 W时涂层的耐磨性最佳，磨损率最低，为1.406×10~(-5) g·N~(-1)·m~(-1);激光功率1200 W时涂层的耐腐蚀性最佳，涂层的自腐蚀电位最大，为-0.24 V,自腐蚀电流密度最小，为2.37×10~(-9) A·cm~(-2)。综合分析试验结果，激光熔覆制备FeCoCrNiMn高熵合金涂层的最佳激光功率为1000 W,此时熔覆涂层的表面成型质量良好、耐磨性能最佳、耐腐蚀性能良好。
2024年03期 v.45;No.285 72-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 2861K] [下载次数：834 ] |[引用频次：13 ] |[阅读次数：37 ] - 时海芳;李德财;白杨;张正强;金鑫;李逸凡;
采用氩弧熔覆技术在Q235钢基体表面制备了CoCrFeNiCuTi_x(x表示摩尔比值，x=0、0.3、0.5、0.8和1)高熵合金涂层，研究了Ti含量对CoCrFeNiCuTi_x高熵合金微观结构和力学性能的影响。结果表明，不同Ti含量的CoCrFeNiCuTi_x高熵合金均为FCC单相固溶体。CoCrFeNiCu合金的微观组织为柱状晶结构。随着Ti的加入，微观组织中开始出现析出相，且Ti含量越高，析出相越多。同时Ti的加入明显提高了合金的显微硬度，当Ti的摩尔比为1时，涂层的截面显微硬度值达到最高值439.54 HV0.1。Ti对CoCrFeNiCuTi_x高熵合金的耐磨性具有显著影响，CoCrFeNiCuTi合金表现出最好的耐磨性。随着Ti含量的升高，合金的磨损机理由黏着磨损转化成黏着磨损与氧化磨损并存。
2024年03期 v.45;No.285 82-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 2454K] [下载次数：454 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：32 ] - 周琦琛;刘宁;赵沛;张浩宇;张鑫;
采用激光熔覆技术在H13钢表面成功制备了CoCrFeNi和AlCoCrFeNi中熵合金涂层。利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)对涂层的微观组织、成分分布和相组成进行分析；在此基础上，重点研究涂层的高温稳态氧化和循环氧化性能，分析涂层的氧化机理。结果表明：激光熔覆CoCrFeNi和AlCoCrFeNi中熵合金涂层与基体之间呈良好的冶金结合，涂层呈现单相FCC结构，其微观组织以柱状晶和等轴晶为主。在700、800和900℃高温氧化60 h后，CoCrFeNi和AlCoCrFeNi涂层的氧化层厚度远小于H13钢的氧化层厚度，抗氧化性能显著优于H13钢。在600℃经历6次循环氧化后，AlCoCrFeNi涂层表面几乎无氧化，CoCrFeNi涂层经历了5次循环后表面形成了极薄的氧化层；600℃循环氧化时虽然H13钢表面氧化层较薄，但结构比较疏松易剥落，对合金内部无法起到保护作用。表明CoCrFeNi和AlCoCrFeNi中熵合金涂层具有优异的高温抗氧化性能。
2024年03期 v.45;No.285 90-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 1676K] [下载次数：617 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：37 ]
- 刘阳;刘峻峰;张斌;王乐乐;孙云峰;侯娟;冯学书;阴佳乐;高山卜;李学达;
随着国内天然气管道的大规模建设，我国长输天然气用管线钢及钢管的生产制造技术也迅速发展并达到世界先进水平。天然气管道仍将朝着高强度、大口径、高压力、大壁厚、低温服役等方向发展，对高钢级管线钢特别是抗大变形管线钢、低温环境用管线钢等提出了更高的要求。本文着重从管线钢的合金成分体系、组织类型、轧制工艺的演变及其与管线钢的性能间的关系等角度，对高钢级管线钢、抗大变形管线钢及低温环境用管线钢的发展现状进行了综述，并结合目前应用中存在的一些问题对我国长输天然气管道用钢的发展趋势进行了探讨。
2024年03期 v.45;No.285 98-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 2397K] [下载次数：1359 ] |[引用频次：39 ] |[阅读次数：26 ] - 叶拓;邱飒蔚;刘杰;岳焕宇;刘伟;吴远志;
通过Gleeble3500热模拟试验机研究了变形温度和应变速率对挤压态6082-T6铝合金高温拉伸力学性能的影响，采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)分析了合金在高温拉伸过程中的微观组织演变。结果表明：在恒定的应变速率下，挤压态6082-T6铝合金的拉伸强度随着拉伸温度的升高而下降；在恒定的拉伸温度下，其拉伸强度随着应变速率的升高而上升。挤压态6082-T6铝合金在高温(300～450℃)拉伸条件下表现为韧性断裂，在较高的变形温度和较低应变速率条件下，合金的韧窝增大且更深，表现出较好的塑性。在高温变形过程中，随着拉伸温度的升高，合金内部的位错密度下降，并出现了析出相粗化现象，导致合金的变形抗力下降。
2024年03期 v.45;No.285 113-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 2314K] [下载次数：949 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：24 ] - 陈海燕;邓权威;潘美诗;黄小汉;龙协;王超;曾樊升;
采用Sb和Eu对4047铝合金进行变质处理，研究了Sb或Eu单独变质及Sb和Eu复合变质对合金的组织、力学性能、导电率和导热性的影响。采用扫描电镜、X射线衍射仪、拉伸试验、涡流导电仪和闪光导热仪等分析了合金变质前后的组织、物相、力学性能及导电导热性能。结果表明：4047铝合金中的Si相呈长条状、多边形状及针状，合金的导电性和力学性能较差；使用0.2%～0.8%Sb单独变质时，随着Sb添加量的增加，Si相逐渐被细化为条状和颗粒状，当Sb添加量为0.6%时，合金的性能最佳；使用0.2%～0.8%Eu单独变质时，随着Eu添加量的增加，Si相逐渐变质成纤维状，当Eu添加量为0.6%时，合金的性能最佳；使用(0.6%Sb+0.6%Eu)复合变质后合金中的Si相呈丛簇小球颗粒状，比单独Sb或Eu变质的Si相更细小均匀，α-Al和Si相生长呈多向性，复合变质后合金的晶格畸变有所降低，合金的抗拉强度和伸长率分别为222.30 MPa和2.2%,导电率和热扩散系数分别为46.60%IACS和79.000 mm~2/s;与变质前的4047合金相比，变质后合金的抗拉强度和伸长率分别提高了85.22%和144.44%,导电率和导热性分别提高了67.93%和8.22%。
2024年03期 v.45;No.285 121-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 2622K] [下载次数：282 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：25 ] - 程尊鹏;炊鹏飞;李春梅;王晶;郭婉莹;景然;李江华;
采用非自耗真空电弧炉制备了Ti-49Zr-21Nb-xSn (x=0、0.5、1.0、2.0和4.0 mass%)合金。借助X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、万能试验机、电化学工作站及X射线光电子能谱(XPS)等研究了不同含量Sn元素对合金显微组织、力学性能及腐蚀性能的影响。结果表明：随着Sn元素含量的增加，合金的晶粒明显细化，相组成主要为β相，当Sn元素含量超过2%时，在晶界析出(Ti+Zr)_5(Nb+Sn)_3相。合金的强度随Sn元素含量的增加先升高后降低，当Sn元素含量为1%时，合金的抗拉强度和屈服强度达到最大，分别为1121和1085 MPa,且伸长率为23.9%。未添加Sn元素时，合金的耐蚀性最佳，添加Sn元素后，合金的耐蚀性逐渐降低，当Sn含量为1%时，合金的自腐蚀电流密度较低，耐蚀性较好。因此，Ti-49Zr-21Nb-1Sn合金具有高的力学性能和较好的腐蚀性能，作为生物医用材料表现出了良好的综合性能。
2024年03期 v.45;No.285 130-139页 [查看摘要][在线阅读][下载 3097K] [下载次数：198 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：25 ] - 韩志豪;张弘斌;周海萍;刘学;
设计了一种新型多组元Ni_3Al合金Ni_(45)Co_(23)Fe_9Al_(11)Ti_(12),并采用激光熔化沉积(LMD)技术成功制备了合金。使用X射线衍射、扫描电镜、万能试验机等研究了沉积态合金的微观组织和室温力学性能。结果表明：LMD制备的Ni_(45)Co_(23)Fe_9Al_(11)Ti_(12)合金的晶粒为沿沉积方向外延生长的粗大柱状晶，晶粒由无侧向分枝的胞状枝晶组成，枝晶内部和枝晶间区域均由网状FCC基体和块状γ′相组成，且枝晶间区域的γ′相尺寸大于晶内。LMD成型的Ni_(45)Co_(23)Fe_9Al_(11)Ti_(12)合金具有良好的室温性能，其屈服强度达到879 MPa,抗拉强度为1160 MPa,断裂伸长率为9.5%,综合力学性能远优于同类合金，其屈服强度的显著提高可能与高密度γ′相有关。
2024年03期 v.45;No.285 140-147页 [查看摘要][在线阅读][下载 1928K] [下载次数：260 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：27 ] - 缑瑞宾;徐浩;于敏;师泽宇;石文可;
为了揭示极端高温暴晒服役条件和火灾服役条件下DP800钢的力学性能，采用“加热-保温-空冷”与“加热-保温-水冷”方法分别模拟两种高温服役条件，通过显微组织观测和静载拉伸试验研究高温服役后DP800钢的微观组织形貌特征和力学性能变化规律。结果表明：不同高温空冷条件下(室温～200℃),DP800钢的组织均为铁素体和分布在其晶界上的岛状马氏体，随着服役温度的升高和时间的增加，其力学性能得到明显改善；高温水冷对DP800钢的微观组织和力学性能影响显著，随着服役温度的不断升高，两种保温时间下DP800钢的微观组织均经历了“马氏体铁素体化(300～700℃)→铁素体+马氏体双相组织(700～900℃)”的变化规律，其抗拉强度和屈服强度均呈现出“不断下降(300～700℃)→持续增大(700～850℃)→再次下降(850～900℃)”的变化规律。采用非线性回归法，构建了服役时间不超过60 min时高温水冷条件下DP800钢的抗拉强度、屈服强度随服役温度变化的经验预测模型，最大预测误差仅为7.88%,该模型可为高温服役后DP800钢力学性能变化评价提供理论参考。
2024年03期 v.45;No.285 148-157页 [查看摘要][在线阅读][下载 2513K] [下载次数：150 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：19 ] - 齐少春;陈正周;于爱兵;李克凡;王家炜;叶家往;赵家震;朱立志;
对GCr15轴承钢摆线轮在不同温度淬火及低温回火后的组织、物相和硬度进行分析，通过摩擦磨损试验机和激光共聚焦显微镜对其摩擦磨损性能进行测试和表征。结果表明：经不同温度淬火及低温回火后，试样的组织主要由马氏体、碳化物和残留奥氏体组成。随着淬火温度的升高，试样中碳化物的平均尺寸和体积分数逐渐减小，马氏体含量也逐渐减少，而残留奥氏体含量逐渐升高，硬度先升高后降低；试样的摩擦系数与磨损率随淬火温度的升高先减小后增大，磨损机制主要为磨粒磨损，当淬火温度为840℃时，试样的磨损最轻微，耐磨性能最佳。
2024年03期 v.45;No.285 158-165页 [查看摘要][在线阅读][下载 2436K] [下载次数：800 ] |[引用频次：14 ] |[阅读次数：26 ] - 王家胜;舒林森;巩江涛;张朝铭;
为实现损伤液压支架立柱的再制造修复，采用激光熔覆技术在液压支架立柱材料27SiMn钢表面制备Ni60合金涂层。通过正交试验法研究激光工艺参数对涂层稀释率的影响规律并确定最优工艺参数。利用超景深显微镜、显微硬度计及摩擦磨损试验机等分析了涂层的显微组织、硬度及耐磨性能。结果表明，影响熔覆层稀释率的因素由大到小依次为：激光功率>扫描速度>送粉速度>离焦量。以稀释率为指标的最佳工艺参数组合为A_1B_3C_3D_3,即激光功率为1500 W、扫描速度为22 mm/s、离焦量为+1 mm、送粉速度为12 g/min。熔覆层整体晶粒细小均匀，涂层上部主要由等轴晶组成，中部主要由等轴晶和树枝晶组成，下部则主要由沿熔合界面生长的胞状晶及柱状晶组成。熔覆层的平均硬度值为729.5 HV0.5,是基体硬度的2.32倍，最高硬度出现在熔覆层顶部的等轴晶区，为756.9 HV0.5。熔覆层的显微硬度压痕棱边平直、四角光滑无裂纹，具有良好的韧性。熔覆层的摩擦系数明显低于基材，且稳定性好于基材，磨损量仅为基材的58%,熔覆层的磨损机制为磨粒磨损和轻微的黏着磨损。
2024年03期 v.45;No.285 166-174页 [查看摘要][在线阅读][下载 2587K] [下载次数：612 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：21 ] - 刘明霞;姚小凤;畅庚榕;代芳;
采用中心送粉式超高速激光熔覆方法在Q460钢基体制备Fe基合金涂层，并对涂层进行激光重熔处理，之后利用激光共聚焦(LCSM)、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及电化学工作站、显微硬度计、摩擦磨损仪分析重熔前后熔覆层的宏观形貌、微结构及性能。同时，利用COMSOL软件模拟熔覆和重熔过程涂层热场分布。结果表明：中心送粉式超高速激光单次熔覆可成形微米级厚的Fe基涂层，涂层无裂纹、孔洞等缺陷，稀释率仅为6.82%;重熔后的涂层平整度增加且近表面晶粒明显细化，沿生长方向呈梯度结构；重熔样品具有更高的耐腐蚀性，硬度提高约33%,表现出更优的耐磨性；模拟发现，重熔过程中涂层表面的温度梯度明显高于涂层内部，导致涂层梯度结构的形成，涂层表面晶粒细化有利于其表面耐蚀耐磨综合性能的提升。
2024年03期 v.45;No.285 175-183页 [查看摘要][在线阅读][下载 3219K] [下载次数：475 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：18 ] - 曹甫洋;郝展良;王浩权;王资兴;廖俊;袁志钟;罗锐;
选取5种不同的激光功率(1000、1200、1400、1600和1800 W)在Q235碳素钢表面制备铁基合金熔覆层，利用光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)技术、显微维氏硬度计和往复摩擦磨损试验机等研究了熔覆层的组织、力学性能和摩擦磨损性能。结果表明：熔覆层组织由枝晶内马氏体、枝晶间铁素体与部分残留奥氏体构成。随着激光功率的增加，熔覆层的厚度与稀释率增加，二次枝晶界面逐渐大量溶解，残留奥氏体量不断降低。当激光功率为1200 W时，熔覆层的平均硬度最高，为606.4 HV0.5,是基材硬度的3.6倍，磨损体积与磨损率最小，表现出良好的耐磨性能。熔覆层磨损机制是磨粒磨损与黏着磨损。
2024年03期 v.45;No.285 184-194页 [查看摘要][在线阅读][下载 4109K] [下载次数：566 ] |[引用频次：14 ] |[阅读次数：25 ] - 周祥曼;王印权;王礴允;柏兴旺;付君健;田启华;
搭接中心距对电弧增材搭接熔积的熔池流动及熔积层形貌有重要影响，为探究其影响机理，建立了钨极气体保护焊(Tungsten inert gas welding, TIG)电弧增材成形过程的三维数值模型，研究了不同搭接中心距对熔池流动及熔积层形貌的影响。结果表明：不同搭接中心距下熔池表面温度峰值相近，约为1900 K,表面流速呈非对称的双峰式分布。当搭接中心距小时，由于第一道焊道的支撑作用，使得第二道焊道横截面熔池流动和形貌不对称，熔池深而窄，熔池流动为单向的顺时针环流，左侧流速普遍大于右侧；随着搭接中心距的增大，第一道焊道的支撑作用逐步减弱，使得搭接焊道横截面熔池流动逐渐变为以第二道焊枪中心线为对称轴，左侧顺时针、右侧逆时针的两个环流，两侧流动逐渐对称，搭接熔池宽度逐渐增大、深度逐渐减小，两焊道逐渐分离并出现波谷，当搭接中心距为6 mm时熔积层形貌最平整。模拟与试验结果基本吻合，本研究结果可为电弧增材工艺参数调控提供理论支撑。
2024年03期 v.45;No.285 195-204页 [查看摘要][在线阅读][下载 2116K] [下载次数：276 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：23 ] - 许立雄;马瑞杰;张毅;金东浩;王兰兰;
基于正交实验法研究了淬火过程中加热速率、保温温度、保温时间和冷却速率等参数对BS960E贝氏体高强钢显微组织和力学性能的影响。结果表明，淬火后BS960E钢的组织均为板条马氏体；通过正交实验法设计的淬火工艺获得最小平均晶粒尺寸的最优参数组合为：加热速率50℃/s、保温温度920℃及保温时间2 min;获得最大维氏硬度的最优参数组合为：加热速率50℃/s、保温温度1010℃、保温时间2 min及冷却速度100℃/s。通过增设对照实验组验证了正交实验法的正确性，正交实验设计的试样最小平均晶粒尺寸为6.36μm,马氏体板条群、马氏体板条块和马氏体板条分别为5.2μm、1.24μm和336.3 nm。正交实验设计的试样最大硬度为424.3 HV,马氏体板条群、马氏体板条块和马氏体板条分别为8.5μm、1.65μm和333.5 nm。相比于前者，后者在冷却速率相同(100℃/s)的情况下，由更高的温度(1010℃)降低至室温，产生了更大的过冷度，马氏体相变驱动力增加导致位错密度增加，大角度晶界占比由70.5%提高至83.3%,因此硬度更高。
2024年03期 v.45;No.285 205-217页 [查看摘要][在线阅读][下载 8689K] [下载次数：895 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：24 ] - 周任远;朱丽慧;
采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、显微硬度仪和冲击试验等研究了IN 740H焊接接头750℃时效后的显微组织、硬度和冲击韧性。结果表明：母材和焊缝的硬度随时效时间的延长先增大后减小。焊缝的冲击韧性在时效初期快速下降，之后下降速率减缓，最终趋于稳定。时效过程中，γ′相的长大与M_(23)C_6相的析出不仅会降低γ′相的体积分数，还会导致晶界附近形成γ′贫化区。晶内颗粒状γ′相是影响IN 740H焊接接头硬度变化的关键因素。焊缝冲击韧性的快速下降主要由晶界M_(23)C_6相的析出和粗化导致。焊缝晶界γ′贫化区的形成会加速晶界裂纹的扩展，也有害于其冲击韧性。
2024年03期 v.45;No.285 218-226页 [查看摘要][在线阅读][下载 4008K] [下载次数：173 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：28 ] 下载本期数据