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主办单位：中国机械工程学会
主 编：周 玉
编辑出版：《材料热处理学报》编辑部
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刊 号：ISSN 1009-6264
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定价：60元/册
高性能Cu-Ni-Si系合金成分设计与性能研究进展
冯江;张彦敏;周延军;赵世恒;单运启;宋克兴;Cu-Ni-Si系合金以其优异的导电率、强度和抗应力松弛性能，已成为电子信息、新能源汽车和航空航天等领域中不可或缺的关键材料。然而，高性能Cu-Ni-Si系合金的成分设计优化、制备加工工艺的改进以及综合性能协同提升机制的探索等方面仍面临诸多挑战。因此本文通过对近年来Cu-Ni-Si系合金的科研成果进行分析总结，深入探讨了合金元素的种类、含量及其配比，以及形变热处理工艺对其导电率、强度和抗应力松弛性能的影响及作用机理，并对其未来的研究方向进行了展望。
热压烧结制备Cu-Al_2O_3-5Cr复合材料的组织与载流摩擦性能
胡琳;邱文婷;周涛;张玉芳;肖柱;李周;采用真空热压烧结法制备了Cu-Al_2O_3-5Cr(ODS-5Cr)复合材料和Cu-5Cr合金，随后对其进行了固溶、冷轧及时效处理，采用维氏硬度计、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射和摩擦磨损试验机等研究了两种材料经不同工艺处理后的显微组织、力学性能及载流摩擦性能。结果表明：经980℃固溶处理4 h、60%冷轧变形及450℃时效处理4 h后，ODS-5Cr复合材料与Cu-5Cr合金的力学性能与导电率得到了提升，硬度分别为154和149 HV0.5,导电率分别为79.6%IACS和82.9%IACS;ODS-5Cr复合材料中弥散分布的纳米Al_2O_3颗粒与位错发生交互作用，对位错及晶界产生钉扎作用，提升了ODS-5Cr复合材料的力学性能、耐磨性能和耐热性能；与Cu-5Cr合金相比，ODS-5Cr复合材料呈现出优异的抗过时效特性；当恒定载荷为2 N、电流为10 A时，ODS-5Cr复合材料的摩擦系数约为0.3,磨损率为5.58×10-5 mm~3·N-1·m-1,载流摩擦性能优于Cu-5Cr合金，磨损机制主要为磨粒磨损和黏着磨损。
WC-304硬质合金在NaCl溶液中的腐蚀行为
李浩浩;张展展;吴科君;冯继宇;葛敏;采用真空烧结技术制备了WC-304硬质合金。采用电化学腐蚀法分析了WC-304硬质合金在NaCl溶液中的腐蚀行为，并对合金的物相组成、开路电位、极化曲线、阻抗谱以及表面形貌进行了测定和分析。结果表明：添加304不锈钢粉末可以提高WC硬质合金的耐腐蚀性能，当304不锈钢粉末添加量为15 mass%时，硬质合金的耐腐蚀性能最好；WC-304硬质合金中的粘结相会在腐蚀初期优先腐蚀形成氧化膜，Cr会增强氧化膜的稳定性以及氧化膜和基体间的结合度，从而提高合金的耐腐蚀性；当304不锈钢粉末含量超过15 mass%时，由于整个合金中Fe、Ni成分占比不断增加，Ni与Fe会形成原电池，大大加快整体的腐蚀速率从而降低合金的耐腐蚀性。
回归再时效及Zr微合金化对Al-Cu合金组织和性能的影响
陈家浩;王文鑫;赵瑞欣;郑罗肖;叶文涛;周庆阳;翁瑶瑶;针对汽车发动机用Al-Cu合金耐热性较差、寿命较低等问题，研究了回归再时效处理及Zr微合金化对其微观组织和力学性能的影响。结果表明：微量Zr的添加能够有效抑制Al-Cu合金在铸造过程中AlCuFe有害相的形成，促进该初生相在固溶处理中的溶解，同时生成了新的AlCuZr初生相；回归再时效能够促进Al-Cu-Zr合金中Al_3Zr相的析出，可作为θ′相的异质形核点，促进时效阶段θ′相的析出；相比单级时效，回归再时效后Al-Cu-Zr合金组织中的θ′析出相和Al_3Zr相的数量更多，尺寸更加细小且分布更加密集，析出强化作用得到提高，使得合金峰值硬度提高到137.8 HV0.5,比单级时效合金的峰值硬度提高了4%。
T5时效对激光粉末床熔融制备的WE43合金组织和性能的影响
岳太文;王秋林;门正兴;李子澈;吉辰;王亮;廖若冰;李坤;由于稀土(RE)元素在激光粉末床熔融(Laser powder bed fusion, LPBF)制备的WE43合金中具有超高的固溶度，因此本文省去固溶处理过程，直接对其进行T5时效处理，研究了T5时效处理对其微观组织、物相、缺陷以及拉伸性能的影响。结果表明：T5时效处理后，WE43合金中的椭圆形和鱼鳞纹组织消失，平均晶粒尺寸由2μm长大至8.5μm,稀土相由点状弥散分布在α-Mg晶体内转变为连续或较小间距的分布在晶界处，形状为碟状或片状、针状，整体分布均匀；T5时效处理后WE43合金的屈服强度、抗拉强度和伸长率相对于LPBF态分别下降了12.6%、10.7%和6.6%,其力学性能降低的原因可归因于以下3个方面：时效后合金的晶粒尺寸增大；时效后连续或较小间距分布于晶界处的脆性析出相破坏了晶界的连续性，以及微孔等缺陷依然存在；时效后稀土元素从α-Mg基体中析出，导致其在α-Mg基体中的固溶度降低；但稀土原子在α-Mg中的固溶度对LPBF制备的WE43合金塑性的影响程度相对较低。
短时退火对挤压态Mg-6Sn-3Al-1Zn合金组织和性能的影响
朱慧慧;魏福安;丁勇;李芝兰;马鸿斌;首先以20∶1的挤压比在300℃下对Mg-6Sn-3Al-1Zn合金进行挤压，随后在350℃短时间退火2、5和10 min。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和万能试验机等研究了退火后合金的微观组织和力学性能。结果表明：随着退火时间的增加，合金中的Mg_2Sn析出相的数量先增加后趋于稳定，合金的平均晶粒尺寸和{0001}基面织构先增大后减少；当退火时间为5 min时，一方面，Mg_2Sn析出相数量增多，分布更加弥散，并且{0001}基面织构最强，会导致合金的强度上升，但另一方面，平均晶粒尺寸的增加会导致合金的强度降低，这导致合金的屈服强度变化不大；合金的屈服强度从退火2 min时的218 MPa提高到退火5 min时的251 MPa,这说明多峰组织合金中大小晶粒的体积分数对合金的屈服强度影响较大；当退火时间为5 min时，合金中的小晶粒(<10μm)所占体积分数约为80%,中等尺寸晶粒(10～15μm)所占体积分数约为16%,大晶粒(>15μm)所占体积分数约为4%,此时，合金的综合力学性能达到最优，抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为372 MPa、251 MPa和17.1%。
退火冷却速度对粉末冶金含铜钛合金组织与性能的影响
陶学伟;吴则路;唐护洋;李斌;施国新;董强胜;对粉末冶金(PM)含铜钛合金进行了退火处理，利用X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、显微硬度计、纳米压痕仪及摩擦磨损试验机等研究了不同冷却速下合金显微组织、硬度及耐磨性能的演变规律。结果表明：α+β两相区退火能够消除粉末冶金样品中有害的富铜相；提高冷却速度可以抑制初生α相粗化，并细化先共析α相与共析组织片层，显著提升合金的力学和摩擦性能；经水冷处理后的样品表现出较佳的综合性能，其显微硬度和纳米硬度分别达到368 HV0.1和4.2 GPa,摩擦系数及磨损率分别为0.58和2.36×10-13 mm~3/(N·m)。
激光熔化沉积功率与氧含量对Ti-58Ta合金力学性能的影响
张小媛;季亚奇;赵城;史雁行;唐鋆磊;刘学;分别以气雾化法和旋转电极法制备的具有不同氧含量的两种Ti-58Ta合金粉末为原料，采用激光熔化沉积(LMD)技术成功制备了Ti-58Ta合金单壁试样。使用光学显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及万能试验机等研究了激光功率与氧含量对合金微观结构、物相组成和力学性能的影响。结果表明：LMD制备的Ti-58Ta合金晶粒为沿沉积方向外延生长的柱状枝晶，枝晶内部和晶间区域主要由β相和α″相构成；随着激光功率的增加，合金致密度和力学性能先增加后减小，当激光功率为1400 W时达到最佳；LMD成型的Ti-58Ta合金中氧含量的增加，可以抑制β→α″相转变，从而影响合金晶格结构和物相含量，增强合金强度、降低合金塑性。
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