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期刊信息/Journal information
材料热处理学报
材料热处理学报

周敬恩

月刊

1009-6264

clrcl@vip.163.com

010-62914115；82415080

100083

北京海淀学清路18号北京电机研究所内

材料热处理学报/Journal Transactions of Materials and Heat TreatmentCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是中国机械工程学会主办，中国机械工程学会热处理分会和北京机电研究所承办的全国性学术期刊。读者对象：国内外通用机械制造、冶金、能源、交通、化工、轻纺、建筑、汽车、航空航天、兵工、电子、橡塑等行业的专业人员。同时还定期向相关展览会、交流会、研讨会及有关团体会员单位和个人等赠阅 。
正式出版
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    形变热处理对Cu-Ni-Si合金组织性能的影响

    单运启张彦敏张朝民刘爱奎...
    95-102页
    查看更多>>摘要：借助扫描电镜、电子万能试验机、维氏硬度计和数字涡流金属电导仪等研究了冷轧变形量和时效对Cu-Ni-Si合金组织与性能的影响.结果表明:冷轧态合金变形量越大,显微组织中晶粒沿着轧制的方向被拉得越长和越扁.当时效温度或时效时间增加到一定程度时,冷变形晶粒发生了回复再结晶,时效时间继续延长再结晶晶粒逐渐长大.冷轧态合金主要以脆性断裂为主,时效态合金以韧性断裂为主.当冷轧变形量为80.0％及经500 ℃×1 h时效后合金的综合性能最佳,电导率为46.37％IACS,显微硬度为236.14 HV0.1,抗拉强度为638.24 MPa,屈服强度为581.55 MPa,伸长率为5.77％.

    Cu-Ni-Si合金形变热处理显微组织力学性能

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    Mn含量对铸态Cu-Ni-Cr合金组织和性能的影响

    朱莹莹国秀花李韶林宋克兴...
    103-112页
    查看更多>>摘要：采用大气熔炼制备了 Cu-Ni-Cr-xMn(x=0、1、3、5、7和9 mass％)合金,采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和电子万能试验机等研究了 Mn含量对铸态Cu-Ni-Cr-xMn合金显微组织和性能的影响.结果表明:铸态Cu-Ni-Cr-xMn合金的组织由富Cu相(γ1)、富Ni相(γ2)和富Cr相组成,Mn的添加显著改变了 Cu-Ni-Cr-xMn合金组织中第二相的偏聚形式.Mn的加入使Cu-Ni-Cr-xMn合金组织中的Cr元素在富Ni区显著聚集,富Ni区的Cr含量显著增高.随着Mn含量的增加,基体上结节状富Ni相(γ2)和富Cr相尺寸减小,分布更加均匀,大量细小富Cr第二相的存在显著提升了合金的力学性能.当Mn含量为3％时,小尺寸富Cr第二相开始在晶界处偏聚形成链状结构,对合金的力学性能产生了不利影响.当Mn含量为7％时,Mn原子固溶强化及第二相细化效果显著,合金的力学性能最佳,其硬度和抗拉强度分别为195.06 HB和401 MPa.

    Cu-Ni-Cr-xMn合金显微组织性能

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    固溶与双级时效对含Cu镍基合金组织和硬度的影响

    曾金栗克建吕俊杰赵杰...
    113-122页
    查看更多>>摘要：采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、电子背散射衍射(EBSD)和显微硬度仪等研究了含2.7％Cu和0.01％Cu的两组镍基合金试样经固溶与固溶+双级时效后的显微组织和硬度.结果表明:Cu元素对镍基合金显微组织与维氏硬度有重要影响.经1153℃保温2 h后,含2.7％与0.01％Cu试样的平均晶粒尺寸分别增加到121和178 µm,激活能分别为3824.44和5603.63 kJ/mol,维氏硬度分别降低至181和149 HV.经1153 ℃保温1 h再进行双级时效后,含2.7％Cu与0.01％Cu的试样晶粒尺寸分别为75和107 μm,维氏硬度分别提高至449和369 HV.含2.7％Cu的试样有细小TiN、含Cu的Laves相弥散分布在晶界与晶间,含0.01％Cu的试样仍有大量呈不连续Laves相分布在基体中.

    镍基合金固溶处理双级时效微观结构硬度

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    淬火处理对中锰钢组织和性能的影响

    李帅帅王昕贾建文杜华云...
    123-130页
    查看更多>>摘要：中锰钢通过微观组织调控,可实现优异的强度-塑韧性协同增长,是第三代先进高强钢的潜力材料.采用不同淬火工艺来调控Fe-10Mn-0.44C-1.87Al-0.67V中锰钢的微观组织,并结合VC的析出来优化其性能.结果表明:经1020 ℃淬火+300 ℃回火后,中锰钢的组织为板条状马氏体+残留奥氏体,形变时残留奥氏体发生相变诱导塑性效应,使其具有优异的塑性.经800℃淬火+250℃回火后,组织为细小的马氏体、细小弥散分布的VC和少量残留奥氏体,通过位错强化、细晶强化和析出强化作用使中锰钢具有最佳的力学性能,屈服强度为1190 MPa,抗拉强度为1473 MPa,伸长率为22％,强塑积为32.4 GPa％.

    中锰钢淬火处理残留奥氏体马氏体

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    退火温度对温轧高锰钢组织性能的影响

    李敬杨跃辉张晓娟苑少强...
    131-137页
    查看更多>>摘要：测定了中碳25Mn钢经温轧及退火处理后的拉伸性能及-196℃时的低温韧性,并对不同处理条件下的显微组织及冲击断口进行了观察,讨论了试验钢退火过程中的再结晶行为及其对力学性能的影响机制.结果表明:试验钢在550℃保温1 h后已经基本完成再结晶,再提高退火温度,再结晶组织逐渐粗化,导致奥氏体的稳定性变差,因此在变形过程中更易于发生马氏体相变,即相变诱导塑性(TRIP)机制逐渐增强,这虽然能够在一定程度上缓解裂纹形核与扩展过程中产生的应力集中,但马氏体的产生也会导致钢的韧性与塑性恶化.同时,结果也表明即便再结晶已经充分,细小的奥氏体晶粒中仍然存在一定量的高密度位错胞和层错,因此产生了比单一细晶强化更高的强度增量.

    高锰钢温轧再结晶变形机制

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    模拟过火后汽车结构钢DP780的组织演变及力学性能变化

    王为民亓海全笪仲钟李文通...
    138-147页
    查看更多>>摘要：采用热处理模拟手段,设定加热温度、保温时间和冷却方式,研究汽车结构钢DP780钢经火灾受热后的组织演变和力学性能变化.结果表明:在200～700 ℃加热条件下,DP780钢的显微组织均为铁素体和马氏体,但温度升高后,铁素体晶粒长大,马氏体发生再结晶;无论空冷还是水冷,随加热温度的升高,DP780钢的屈服强度和抗拉强度先略有提高后快速下降,伸长率略低于原始母材.在800～1000 ℃加热条件下,空冷和水冷对DP780钢的组织和性能产生明显影响.800 ℃加热时,空冷和水冷组织均由原始铁素体、再生铁素体和马氏体构成,但后者马氏体体积分数显著增加,强度远高于前者;900～1000℃加热时,奥氏体晶粒长大,形成粗大的贝氏体和马氏体组织,强度高但塑性低.DP780钢的高温(200～700℃)力学性能与室温力学性能相比,当拉伸温度低于400 ℃时,强度提高,伸长率降低,高于400℃时强度急剧下降,伸长率升高.结果证实,只要DP780钢在200～1000℃受热,其综合力学性能均会发生下降,这将对采用DP780钢制结构件的事故车辆的继续服役产生一定的安全隐患.

    DP780双相钢力学性能显微组织车辆火灾

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    服役态不同晶粒度TP347HFG钢管的显微组织与力学性能的对比

    程翔鲍峥王若民缪春辉...
    148-156页
    查看更多>>摘要：采用扫描电镜、X射线衍射和电子万能试验机等研究了奥氏体晶粒度分别为7级(粗晶)与10级(细晶)的TP347HFG高温再热器管在600 ℃下服役约5万小时后的显微组织与力学性能.结果表明:服役态两种不同晶粒度的TP347HFG钢管的组织都发生了不同程度的老化,粗晶管的老化程度小于细晶管.粗晶管的奥氏体晶粒尺寸大,除含有较多粗大的初生MX相颗粒外,还在奥氏体晶内析出纳米级次生MX颗粒,同时在奥氏体晶界析出M23C6相颗粒.相反,虽然细晶管的奥氏体晶粒细小,但组织老化更严重,析出的第二相颗粒数量多,且以M23C6相颗粒为主,次生MX颗粒较少,无初生MX相颗粒.细晶管的室温及高温拉伸强度均高于粗晶管,但其断后伸长率低,屈强比较高,塑性变形能力较低.粗、细晶TP347HFG钢管在高温下的屈强比差异更大,粗晶管具有更高的服役安全性.

    TP347HFG耐热钢管晶粒度第二相显微组织力学性能

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    磁控溅射与电镀工艺制备镀银层的微动磨损性能对比

    衣琳琳袁景追喻岚唐庆...
    157-165页
    查看更多>>摘要：采用电镀与中频-直流磁控溅射技术分别在钢基体表面制备银镀层,利用显微硬度计、微米划痕仪和疲劳试验机等对两种镀银样品的硬度、结合力及微动磨损等性能进行了表征,并利用扫描电镜、激光共聚焦显微镜等对微动磨损后样品的磨损形貌和磨损机理进行了分析.结果表明:磁控溅射工艺制备的镀银样品的显微硬度、表面粗糙度要优于电镀工艺制备的镀银样品;磁控溅射工艺制备的镀银样品的结合力比电镀样样品的结合力高1.5倍,有利于提高镀层的耐磨性;经过300 h的有效微动磨损实验,发现磁控溅射工艺制备的镀银层相比于电镀工艺制备的镀银层的磨损深度下降了 33.3％,这与磁控溅射工艺制备的镀银层表面光整度好和粒子尺寸更细小有关.磁控溅射工艺制备的镀银样品的磨损机理是磨粒磨损,而电镀工艺制备的镀银层是粘着磨损.

    磁控溅射电镀银硬度微动磨损

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    Mg-8Gd-(0,3)Sm-0.5Zr合金的动态再结晶生长动力学

    朱利敏李全安陈晓亚张清...
    166-174页
    查看更多>>摘要：利用铸造法制备了 Mg-8Gd-(0,3)Sm-0.5Zr合金,并进行了 525℃均匀化处理8 h,随后在温度为350～500℃及应变速率为0.002～1 s-1的条件下进行热压缩试验,绘制并分析合金热压缩后的真应力-真应变曲线,构建其动态再结晶生长动力学双参数模型,并分析了合金生长动力学曲线特点及显微组织特征.结果表明:两种合金在热压缩时均发生了动态再结晶,通过双参数模型绘制动态再结晶动力学曲线,发现在高温低应变速率热压缩时,在真应变约0.2时,合金的动态再结晶的体积分数迅速增加至90％以上.对比分析Sm元素添加后的动态再结晶动力学曲线,发现Sm元素促进动态再结晶的进行,尤其在高温低应变速率热压缩时,在变形初期Sm的促进作用更明显.

    Mg-8Gd-(0,3)Sm-0.5Zr合金热压缩动态再结晶

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    推舟式连续热处理炉内温度场数值模拟与系统优化

    崔涵焜张登春宋石初陈霖...
    175-184页
    查看更多>>摘要：为了提高连续式热处理炉内部温度场的温度均匀性及加热效率,以一种推舟式连续热处理炉为参考进行建模,采用ANSYS FLUENT软件模拟了稳态条件下连续炉内部温度场的分布规律,并将模拟结果与实测结果进行对比分析,最大误差在10％以内.在此基础上,研究加热管直径、管排间距和进气口位置对炉体内部温度均匀性及加热效率的影响,并以此优化加热系统.结果表明,低温加热段适当将上排加热管下移和侧面进气口上移可提高炉体内部温度均匀性和加热效率,改变加热管径对低温段系统影响不大;高温段适当改变管截面尺寸和上移侧面进气口可有效提高炉体内部温度均匀性和加热效率,改变管排间距则对高温段系统影响不大.具体优化方案为:低温加热段加热管直径φ60 mm,上排加热管下移300 mm,侧面进气口上移400 mm;高温加热段加热管截面尺寸8 mm×28 mm,侧面进气口上移100 mm.优化后低温段加热工件中心与边缘平均温差由原来的48.5 ℃降低到30.8 ℃;高温段由原来的140.8 ℃降低到16.1 ℃,显著提高了炉体内部温度均匀性和加热效率.

    连续式热处理炉数值模拟温度均匀性平均温差系统优化

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