综述

• 免热处理铝合金的研究现状及展望

  邹文逸;孙明;杨德鹏;赵赟淏;裴林清;

  铝合金具有密度低、铸造性良好、比强度高和耐腐蚀性好等优点，主要应用于汽车工业及航空航天等领域。近年来，随着新能源汽车行业的快速发展，免热处理铝合金因其能够通过一体化压铸成型复杂构件且免除了后续热处理工艺，成为制备轻质高强、低成本结构件的新型材料。本文总结了免热处理铝合金的研究现状，主要基于Al-Si、Al-Mg系介绍了免热处理铝合金新材料、压铸工艺及其力学性能，并展望了免热处理铝合金的发展趋势。

  2024年09期 v.45;No.291 1-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 1720K]
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• 镁合金动态再结晶模拟研究现状及展望

  陈英杰;李全安;陈晓亚;梅婉婉;王健;

  动态再结晶作为一种有效的软化和晶粒细化机制，一直以来都是热加工领域的研究热点。但金属材料的动态再结晶信息一般只能通过大量的实验获得，近年来，随着计算机的发展，数值模拟技术成为一种有效且可靠的研究动态再结晶的手段，其可以在减少实验的基础上，将结果性实验向过程性实验转移，从而更直观地表征实验结果。本文综述了镁合金动态再结晶模拟研究的各种方法的现状及应用进展，包括人工神经网络法、蒙特卡罗法、元胞自动机法、有限元法和相场法等，讨论了各模拟方法的特点以及局限性，最后提出了进一步的研究方向，以期为镁合金的微观组织演变研究提供更具参考性的方法。

  2024年09期 v.45;No.291 12-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 3640K]
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• 核压力容器用SA508Gr.3钢的研究进展

  李林泽;代鑫;张源;周琳君;陈连生;田亚强;

  核反应堆压力容器是核电站重要组件且具有在全寿命周期内不可更换的特殊性。第二代核压力容器用钢在其焊缝中发现了再热裂纹，已不能够满足使用需求。因此，在此基础上通过添加Mn元素，减少Mo和Cr元素改进设计了SA508Gr.3钢，它具有高强度、高韧性和低辐照脆化敏感性等特点，目前广泛应用于核电压力容器、蒸发器和稳压器等核心构件。本文总结了SA508Gr.3钢的研究进展，重点介绍了合金元素、热处理工艺对其显微组织和力学性能的影响，并详细介绍了SA508Gr.3钢的抗辐照性能。根据核压力容器的服役环境，详细分析了热时效对SA508Gr.3钢显微组织及力学性能的影响机理。随后，总结了显微组织演化对其疲劳性能、疲劳裂纹萌生及疲劳裂纹扩展的影响机制。最后，展望了核压力容器的发展方向和需要进一步研究的内容，为提高SA508Gr.3钢的综合性能和研发下一代核电用钢提供参考。

  2024年09期 v.45;No.291 27-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 2095K]
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复合材料

• Ag-Ni-La₂Sn₂O₇复合材料在不同气氛中的耐电弧烧蚀性能及机理

  江宁远;凤仪;范贤捷;刘铸汉;于淼;张天源;王娟;

  采用化学共沉淀法制备了La_2Sn_2O_7粉末，并使用真空热压烧结法制备出Ag-Ni-La_2Sn_2O_7(85∶12∶3)复合材料。分别在空气、N_2和SF_6气氛中对Ag-Ni-La_2Sn_2O_7复合材料进行电弧烧蚀实验，通过热场发射扫描电镜(SEM)和三维激光共聚焦扫描显微镜(3D LSCM)对复合材料烧蚀后的表面形貌进行分析，使用能谱仪(EDS)和X射线光电子能谱(XPS)对烧蚀后的样品成分进行分析。分析了Ag-Ni-La_2Sn_2O_7复合材料在不同气氛中的电弧烧蚀行为及机理。结果表明：Ag-Ni-La_2Sn_2O_7复合材料在空气和N_2气氛中烧蚀区域面积大、表面起伏小，在SF_6气氛中烧蚀区域面积显著缩小，伴随的是表面起伏程度增大。在空气气氛中电弧烧蚀后金属元素均被氧化，生成Ag_2O、NiO、La_2O_3和SnO_2,在N_2气氛中由于O~(2-)不足，电弧烧蚀后生成La_2O_3、NiO和部分SnO_2,剩余部分Sn和Ag保持金属态，在SF_6气氛中电弧烧蚀后金属元素被氟化，生成AgF、NiF_2、LaF_3和SnF_4。

  2024年09期 v.45;No.291 39-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 7023K]
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• 石墨/Cr₃C₂增强镍基复合材料的力学性能及摩擦学特性

  卢朝晖;彭祥阳;钟金童;曹培培;庄晓强;刘青松;侯硕;

  采用热压烧结工艺制备了不同Cr_3C_2含量的石墨/Cr_3C_2共增强镍基复合材料，探究了不同Cr_3C_2含量的复合材料的微观结构、力学性能和摩擦性能。结果表明：热压烧结制备的镍基复合材料致密无孔隙，Cr_3C_2和石墨均匀分布于基体内部，异质界面结合良好。随着Cr_3C_2含量的增加，复合材料的割裂程度增加，硬度增加，但强度降低，断裂机制为脆性断裂。摩擦过程中，石墨具有良好的润滑作用，但Cr_3C_2造成磨粒磨损，且随着Cr_3C_2含量的升高，复合材料的摩擦系数和磨损率显著升高。

  2024年09期 v.45;No.291 55-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 2871K]
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• Cu-Al层状复合材料金属间化合物结构稳定性的第一性原理计算

  李爽;王文焱;张飞扬;崔云峰;谢敬佩;王爱琴;朱晓龙;高铭;

  铜铝层状复合材料在固液复合铸轧成型时，固态铜与液态铝在接触面发生界面反应生成的金属间化合物容易引发晶界脆性、晶间裂纹或弹性畸变致使其开裂而失效。因此，一个强而稳定的界面对于整个复合材料的结构强度至关重要。为深入了解界面金属间化合物的化学键合、晶体结构及稳定性，利用第一性原理对Cu-Al层状复合材料中常见的金属间化合物Al_4Cu_9、Al_2Cu、AlCu开展了热力学性能、力学性能和电子结构的相关计算。有效生成热数值表明，扩散初始阶段Al_2Cu相将在界面处最先生成，待Al_2Cu初生相形成后，将依次生成Al_4Cu_9、AlCu。Al_2Cu、Al_4Cu_9和AlCu均符合力学稳定性标准，对比它们的B/G值、泊松比和硬度，3种金属间化合物均为脆性相，其中Al_2Cu的脆性最大且硬度最高。通过对能带、态密度和Mulliken布居进行分析，发现金属键在Al_2Cu和AlCu化学键中具有更强的离子性特征，而在Al_4Cu_9化学键中具有更强的共价性特征，使得Al和Cu原子之间的相互作用更紧密，稳定性更强。

  2024年09期 v.45;No.291 65-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 2939K]
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• 石墨含量对车用镀Ni石墨/Cu复合材料摩擦磨损性能的影响

  王汇龙;李丕毅;高希瑞;刘洋赈;

  石墨添加量是影响Cu基复合材料摩擦学性能的关键因素之一。为此，研究了镀Ni石墨含量(2、4、6和8 mass%)对镀Ni石墨/Cu复合材料摩擦学行为的影响，分析了石墨含量与复合材料的微观组织、物理性能及硬度的关系，以确定最佳的石墨添加量。结果表明：复合材料中石墨与Cu之间的结合性较好，没有出现明显的空隙和裂纹；随镀Ni石墨由2 mass%增加到8 mass%,复合材料的致密度和导电率分别减小了3.7%和43.5%,硬度先由60.3 HV0.1增大到63.4 HV0.1后再减小到59.7 HV0.1,其中转折点在6 mass%镀Ni石墨，而摩擦系数和磨损率均为先减小后增大。因此，理想的镀Ni石墨添加量为6 mass%,此时，复合材料的磨损机制以磨粒磨损为主，粘着和氧化磨损为辅。

  2024年09期 v.45;No.291 77-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 1559K]
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有色金属合金材料

• Mg对亚共晶Al-10Mg₂Si合金组织与力学性能的影响

  程婷;赵英;秦纪康;伍复发;武晓峰;

  研究了不同Mg含量对含10 mass%Mg_2Si的亚共晶Al-Mg-Si合金显微组织、拉伸性能和断裂行为的影响。结果表明：在合金中添加1.2～2.8 mass%的Mg能够减小初生α-Al枝晶的尺寸，适量的Mg明显地细化了合金中的Mg_2Si共晶相，并使其形貌由粗大的汉字状转变为短条状、颗粒状和纤维状。共晶Mg_2Si的细化归因于Mg原子团簇在其两侧的富集，抑制了共晶Mg_2Si的生长，促进了其生长方向的改变。适量的Mg的添加同时提高了合金的强度和塑性，添加2.8 mass%Mg的合金拉伸性能达到最高，抗拉强度、屈服强度和伸长率分别由未添加Mg的232.4 MPa、150.4 MPa和1.5%增加到322.0 MPa、270.4 MPa和6.1%,分别提高了38.6%、79.8%和306.7%。未添加Mg的合金的断裂机制为脆性断裂，添加2.8 mass%Mg的合金的断裂机制转变为韧性断裂。

  2024年09期 v.45;No.291 84-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 2250K]
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• Mg元素含量对Al-2Si-0.8Fe合金抗退火软化和导电性能的影响

  黄程毅;李乘波;李梦妮;杜军;任月路;刘磊磊;李玲;任瑾萱;

  采用光学显微镜、扫描电镜、布氏硬度计、电子万能材料试验机和涡流导电仪等研究了Mg元素含量对Al-2Si-0.8Fe合金的微观组织、力学性能及导电性能的影响。结果表明：随着Mg元素含量的增加，铸态Al-2Si-0.8Fe合金的硬度和抗拉强度不断提高，而对其导电性能的影响相对较小；当Mg含量增至1.5%时，铸态合金的硬度和抗拉强度达到最大值，分别为77.1 HBW和190 MPa,较Al-2Si-0.8Fe合金的硬度(42.3 HBW)和抗拉强度(123.5 MPa)分别提升了82.3%和53.8%,而导电性能的下降幅度控制在2.9%以内。低温退火处理后，合金的导电率有所提升；当Mg含量超过1%时，退火态合金的硬度显著降低，出现退火软化现象；而在Mg含量低于1%时，退火态合金的抗拉强度和硬度并未明显下降，分别达到201.7 MPa和78 HBW,显示出良好的抗退火软化特性。添加少量的Mg后，合金的组织主要由初生α-Al、共晶Mg_2Si相以及长针状β-Al_5FeSi相构成，而随着Mg含量的增加，会发生β-Al_5FeSi→π-Al_8Mg_3FeSi_6反应，导致合金中Mg_2Si强化相数量减少，无法弥补铸态合金固溶强化对硬度的提升效果，从而产生退火软化现象。

  2024年09期 v.45;No.291 92-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 1793K]
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• 热挤压温度对6061铝合金栅格形零件组织性能的影响

  单强超;钱成;张庆彪;李祖来;肖寒;

  以6061铝合金型材为研究对象，对其进行了不同热挤压温度的数值模拟，以确定其合适的热挤压温度，并在合适的热挤压温度下对其进行了热挤压成形；采用光学显微镜、扫描电镜、万能材料试验机以及硬度仪等研究了热挤压温度对6061铝合金栅格形零件组织性能的影响，并确定其最佳的热挤压温度。结果表明：随着热挤压温度的升高，栅格形6061铝合金型材先发生再结晶，后发生晶粒长大，且合金中第二相Mg_2Si增多，合金的硬度总体呈上升趋势，抗拉强度先增加后略微减小。6061铝合金栅格形零件较佳的热挤压温度为460℃、挤压速度为6 mm/s,此时其抗拉强度为190.4 MPa,硬度为47.8 HV0.3、伸长率为11.7%。

  2024年09期 v.45;No.291 100-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 3018K]
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• 固溶温度对汽车用6016铝合金组织与性能的影响

  闵旭东;罗沁;郑明煜;习禹;杨晨光;李想;

  采用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪及电子万能试验机等研究了固溶温度(530～580℃)对汽车用6016铝合金冷轧板材的微观组织、力学性能和拉伸断口形貌的影响。结果表明：合金强度和伸长率随固溶温度的升高先增大后减小；合金在不同温度固溶处理后的断裂机制均为韧性断裂。合金经550℃固溶处理30 min及人工时效后具有最佳的力学性能，其屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为230.2 MPa、286.8 MPa和12.9%,这主要归因于此时合金基体中的Mg、Si等溶质原子溶解的更充分，AlFeSi等细小而未过烧的第二相的形成，以及时效后更多沉淀强化相的析出。

  2024年09期 v.45;No.291 109-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 2430K]
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• 固溶和挤压对Mg-2.0Zn-1.0Y-0.5Zr合金组织与性能的影响

  贺俊光;程振飞;李旭阳;郜清磊;文九巴;

  通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、电子背散射衍射(EBSD)、拉伸实验和浸泡测试等研究了固溶和挤压对Mg-2.0Zn-1.0Y-0.5Zr(mass%)合金组织和性能的影响。结果表明：固溶处理可以明显降低合金中的第二相数量，提高合金的屈服强度、极限抗拉强度、伸长率和耐蚀性；热挤压可明显细化合金晶粒，大幅提高合金的屈服强度和极限抗拉强度，但却降低其伸长率和耐蚀性。440℃固溶10 h的合金有较低的腐蚀速率，为(0.304±0.021) mm/y;进一步460℃挤压后合金的力学性能最好，其屈服强度、极限抗拉强度和伸长率分别为(293.9±4.8) MPa、(317.1±5.5) MPa和(16.7±1.5)%。

  2024年09期 v.45;No.291 116-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 2020K]
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• 固溶处理对Mg-1.5Er-1.0Zn-0.3Zr合金组织和性能的影响

  贺俊光;冯武云;文九巴;龚圆;郑向阳;

  采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电化学实验和拉伸实验等研究固溶处理对Mg-1.5Er-1.0Zn-0.3Zr合金组织、耐蚀性能和力学性能的影响。结果表明：铸态合金的显微组织主要由α-Mg基体、Mg_3Er_2Zn_3、Mg_(24)Er_5和MgErZn_2相组成。经固溶处理后，第二相逐渐溶解在镁基体中，且合金平均晶粒尺寸有不同程度的增大。合金经460℃固溶处理8 h后的综合性能较好，其腐蚀速率为(0.44±0.051) mm/y,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为(227.97±4.84) MPa、(137.96±5.03) MPa和(14.42±1.06)%。

  2024年09期 v.45;No.291 124-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 3551K]
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• 退火处理对富Zr型Ti-Zr-Nb-Sn合金显微组织及性能的影响

  炊鹏飞;程尊鹏;李春梅;王晶;郭婉莹;景然;李江华;

  为了研究退火工艺对冷轧后Ti-49Zr-21Nb-1Sn合金显微组织及性能的影响，对其在850℃分别进行了10、20和40 min的退火处理。借助光学显微镜、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、纳米压痕仪、电化学工作站及X射线光电子能谱(XPS)等研究了不同时间退火后合金的显微组织、力学性能及腐蚀性能。结果表明：随着退火时间的增加，合金的晶粒明显长大，相组成没有发生变化，为单一的β相，合金的弹性恢复轻微升高，塑性指数轻微降低。退火处理后合金的弹性模量、H/E_r和H~3/E_r~2值分别在88.4～94 GPa、0.0463～0.0479和0.0088～0.0103 GPa之间变化。极化曲线和阻抗图谱的分析结果表明，随着退火时间的增加，合金的自腐蚀电流密度逐渐增大，容抗弧半径减小，退火10 min时，合金的自腐蚀电流密度最小，容抗弧半径最大，表现出良好的耐蚀性。

  2024年09期 v.45;No.291 134-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 3435K]
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• 循环变形对纳米晶TiNiFe记忆合金马氏体相变超弹性的影响

  李亚鹏;武泽园;张会;廖仲尼;王涛涛;

  采用拉拔变形及低温退火获得了平均晶粒尺寸为15 nm的Ti_(50)Ni_(48)Fe_2(原子分数)记忆合金丝材，通过拉伸实验机研究了拉伸应变为6%及20次循环变形对纳米晶TiNiFe记忆合金应力诱发马氏体相变超弹性的影响。结果表明：当循环变形次数由1次增加至20次，纳米晶TiNiFe合金马氏体相变的超弹应力由871 MPa减小至723 MPa,残余应变由0.53%增加至0.73%。本文中的纳米晶TiNiFe合金在循环变形后呈现出高超弹应力和小残余应变，明显优于已经报道的TiNi记忆合金。这主要是由于纳米晶TiNiFe合金中高密度晶界产生的细晶强化和Fe元素产生的固溶强化，由此抑制了合金中位错的产生从而提高了马氏体相变的超弹稳定性。

  2024年09期 v.45;No.291 145-149页 [查看摘要][在线阅读][下载 1177K]
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• Al含量提高对IN 617合金持久性能及组织稳定性的影响

  任利国;白亚冠;聂义宏;杨晓禹;王大鹏;白兴红;彭亚敏;傅万堂;

  采用高温持久实验、扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)等研究了Al含量提高对IN 617合金持久性能及组织稳定性的影响。结果表明：Al含量提高后，基于超过4万小时的实验数据，IN 617合金700℃、10万小时的外推持久强度超过170 MPa,持久性能显著提高，合金的持久断裂机制仍以微孔聚集长大为主；Al含量的提高会明显促进IN 617合金中γ′相的析出，提高其含量，同时也会促进合金中μ相和σ相等TCP相(Topologically close-packed phases)的析出，从而提高合金的硬度与持久性能，但尚未发现TCP相会对合金持久强度产生不利影响；时效处理时间越长，晶界析出相尺寸越大且愈加连续，致使晶界结合强度降低，而Al含量的提高又会提高晶内强度。二者共同作用，会使IN 617合金的持久塑性降低。

  2024年09期 v.45;No.291 150-159页 [查看摘要][在线阅读][下载 2615K]
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• 长期时效对GH4738合金组织性能的影响

  杨成斌;李振团;曲敬龙;唐超;侯为学;荣义;

  采用光学显微镜和扫描电镜研究了650和700℃长期时效对GH4738合金组织以及γ′相的影响，并测试了其长期时效后的室温、高温、冲击及持久性能。结果表明：650℃时效时，随着时效时间增加，合金的室温、高温强度变化较小，持久断裂时间先降低后增加；700℃时效时，室温、高温强度以及持久断裂时间随着时效时间增加逐渐降低；650和700℃长时时效时合金的冲击性能变化较小，晶粒尺寸、γ′相形貌变化也较小，但随着时效时间增加，二次γ′相尺寸逐渐增大、含量逐渐降低；通过建立不同时效温度和时效时间条件下的强化模型，揭示了长期时效过程中一次γ′相对合金的强度影响较小，基体强度以及持久断裂时间的降低主要源于二次γ′相的粗化、溶解。

  2024年09期 v.45;No.291 160-168页 [查看摘要][在线阅读][下载 4750K]
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黑色金属合金材料

• 加工方式对含Cu高强度无取向硅钢力学和磁性能的影响

  刘四洲;程朝阳;钟柏林;王小小;刘静;

  采用光学显微镜、电子背散射衍射、万能拉伸试验机和磁性能测量仪等研究了线切割和激光切割两种加工方式对含Cu高强度无取向硅钢组织及力学、磁性能的影响。结果表明：激光切割会使试样加工边缘晶粒粗化，而线切割则会细化加工边缘晶粒，并且影响区域均约为0.21 mm。此外，在线切割加工试样边缘还观察到应力集中现象。由于加工方式对试样晶粒尺寸及应力状态的影响，导致线切割加工试样加工边缘区域硬度值高于激光切割试样，并且抗拉强度与屈服强度均高于激光切割试样。同时，线切割加工试样磁感略低于激光切割试样，铁损显著高于激光切割试样。

  2024年09期 v.45;No.291 169-175页 [查看摘要][在线阅读][下载 2076K]
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• 调质处理对1000 MPa级水电用钢组织性能的影响

  肖桂枝;杨继学;安茹;马金磊;麻衡;

  利用扫描电镜、透射电镜、拉伸和冲击试验机等研究了不同调质处理工艺对1000 MPa级水电用钢微观组织和力学性能的影响。结果表明：淬火后的实验钢组织呈准等轴状，板条马氏体组织细小。在890～950℃淬火温度范围内，随着淬火温度的升高，马氏体板条束尺寸增加，经过620℃回火后组织转变为回火索氏体，回火过程中碳化物的析出及其与位错的交互作用提高了实验钢的强度。随淬火温度升高，实验钢的屈服强度和抗拉强度增加，伸长率基本保持不变，-60℃冲击吸收能量呈现先缓慢增加后急剧减小的趋势，冲击断裂方式由韧性断裂转变为脆性解理断裂。经920℃×30 min+620℃×60 min调质工艺处理后，实验钢的屈服强度、抗拉强度、伸长率及-60℃冲击吸收能量分别为970 MPa、986 MPa、15%和185 J,其综合力学性能达到最优，满足1000 MPa级水电用钢的性能要求。

  2024年09期 v.45;No.291 176-183+191页 [查看摘要][在线阅读][下载 4078K]
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• 特大型替打环用钢HG80的连续冷却相变行为

  程振飞;贺俊光;庞庆海;陈学文;殷立涛;徐栋栋;

  通过Formastor-F II热膨胀相变仪对HG80钢在连续冷却过程中的热膨胀曲线进行测定，结合微观组织和维氏硬度绘制其连续冷却转变曲线(CCT曲线),分析不同冷却速度对其组织转变的影响。结果表明：在连续冷却过程中，HG80钢发生了奥氏体向铁素体、珠光体、贝氏体和马氏体的相变；当冷却速度小于0.1℃/s时，HG80钢的组织为铁素体和珠光体，此时显微硬度较低，为214 HV2;当冷却速度为0.3～0.5℃/s时，组织为铁素体、珠光体和贝氏体，显微硬度增加到240 HV2;当冷却速度升高到3℃/s时，组织为铁素体和贝氏体，显微硬度为299 HV2;当冷却速度为5～20℃/s时，组织为贝氏体和马氏体，显微硬度快速增加；当冷却速度大于20℃/s时，只发生马氏体转变，显微硬度达到最高，为571 HV2。

  2024年09期 v.45;No.291 184-191页 [查看摘要][在线阅读][下载 1698K]
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• SA-765 Gr.Ⅱ钢过冷奥氏体的连续冷却转变行为

  徐栋栋;陈学文;庞庆海;石如星;贺俊光;程振飞;孙佳伟;周正;毛怡然;周旭东;

  为了深入了解SA-765 Gr.Ⅱ钢在冷却过程中的相变行为和组织演变规律，采用FTF-340型Formastor-FⅡ型全自动相变测定仪测定了SA-765 Gr.Ⅱ钢在不同冷却速度下的膨胀量-温度曲线，使用切线法确定了临界转变温度点，并结合金相检测与硬度测试，绘制出了试验钢的CCT曲线，并分析了冷却速度对其显微组织、显微硬度和CCT曲线的影响。结果表明：试验钢的临界转变温度A_(c1)为729℃,A_(c3)为830℃。在冷速为0.05～0.1℃/s时，主要发生铁素体和珠光体转变；在冷速为0.2～1℃/s时，主要发生铁素体、贝氏体和珠光体转变；在冷速为2～5℃/s时，主要发生铁素体和贝氏体转变；在冷速为10℃/s时，只发生贝氏体转变；在冷速为30～45℃/s时，主要发生贝氏体和马氏体转变。SA-765 Gr.Ⅱ钢的维氏硬度由冷却速度为0.05℃/s时的164 HV2缓慢增加到2℃/s时的207 HV2,后又快速增加至45℃/s时的365 HV2。

  2024年09期 v.45;No.291 192-198页 [查看摘要][在线阅读][下载 1276K]
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• 等温淬火温度对51CrMnV弹簧钢组织及性能的影响

  许荣福;齐鹏;马驿皓;冯以盛;张云山;郑少杰;慕家欣;

  采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、电子背散射衍射(EBSD)技术和电子万能试验机等研究了等温淬火温度对51CrMnV弹簧钢组织及力学性能的影响。结果表明：使用高温油淬火介质进行等温淬火处理后，51CrMnV弹簧钢的组织主要为马氏体、贝氏体铁素体、残留奥氏体及碳化物；经过860℃奥氏体化30 min后淬入280℃的高温油中等温处理30 min后，51CrMnV弹簧钢的力学性能较好，其抗拉强度为1641 MPa、总伸长率为15.57%、断面收缩率为33%,且该工艺条件下的拉伸试样断口为韧性断裂，这归因于该工艺条件下试验钢具有亚微米级贝氏体铁素体和弥散分布的碳化物，多相微观组织的协同作用提高了51CrMnV弹簧钢的综合力学性能。

  2024年09期 v.45;No.291 199-210页 [查看摘要][在线阅读][下载 8922K]
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材料模拟计算

• AZ31B/5052双金属的压缩热变形行为及热加工图

  蔡皓远;王效岗;邢煜林;成子兴;陈星睿;

  采用Gleeble-3800热模拟试验机，在变形温度为300～400℃、应变速率为0.05～5 s~(-1)、变形量为30%的条件下对AZ31B/5052双金属进行了单向热压缩试验，研究了其热变形行为，并建立了其本构模型及热加工图。结果表明，在相同的应变速率下，AZ31B/5052双金属的峰值应力随变形温度的升高而降低；在相同的变形温度下，峰值应力随应变速率的增大而增加；使用建立后的本构方程计算的流变应力值与试验的流变应力值有良好的一致性(相关系数r=0.9823和平均相对误差AARE=4.12%),可用于镁/铝双金属热加工过程的数值模拟和工艺参数的确定；根据热加工图和线扫描图谱，确定AZ31B/5052双金属最优的热加工工艺为：变形温度为380～400℃,应变速率为0.05～0.135 s~(-1)。

  2024年09期 v.45;No.291 211-220页 [查看摘要][在线阅读][下载 2011K]
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• 宽厚板轧机用Cr3钢支承辊淬硬层深度的理论预测与实验验证

  白兴红;傅万堂;郭峰;赵席春;王大鹏;赵德利;

  差温热处理是决定支承辊工作层组织、应力分布和使用性能的关键工序。为精准控制宽厚板轧机用Cr3钢支承辊辊身淬硬层深度以进一步提高其寿命周期内的服役性能，利用ABAQUS有限元模拟软件计算了支承辊在差温热处理过程中的温度场分布，分析了距离辊身不同深度处的温度与显微组织演变，预测了差温处理过程中辊身淬硬层的深度。结果表明：当加热温度达到840℃及以上时，Cr3钢可获得耐磨性较佳的非珠光体组织；Cr3钢支承辊实验件的淬硬层深度达110 mm,表面硬度达到55 HSD以上，且距离表面110 mm深处的硬度降低不大于4 HSD;淬硬层深度的理论预测结果与实测结果吻合较好，可以实现支承辊淬硬层深度的精确控制，指导Cr3钢支承辊差温热处理工艺制定。

  2024年09期 v.45;No.291 221-228页 [查看摘要][在线阅读][下载 2682K]
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