2018年, 第30卷, 第5期　刊出日期：2018-05-15

  

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综合论述
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  铁镓磁致伸缩材料制备工艺的研究进展

  刘永庆，赵贵恒，张洪平

  . 2018, 30(5): 339-347. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20180058

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  Fe- Ga合金具有原材料成本低、低场高磁致伸缩和高强度等优点，引起材料工作者的广泛关注。介绍了国内外Fe- Ga合金的制备方法、热处理工艺以及添加第三元素等方面的最新研究进展，比较了不同制备方法的优缺点，分析了热处理工艺对合金织构及磁致伸缩性能的影响，提出制备成分均匀、高度取向、大磁致伸缩的Fe- Ga取向织构或单晶材料是未来的研究发展方向。
冶炼与加工
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  移动床内氧化铁还原及还原气体氧化行为分析

  郭培民，赵沛，王磊，孔令兵

  . 2018, 30(5): 348-353. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20170292

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  为了研究工艺参数对移动床内氧化铁还原及还原气体氧化的影响规律，建立了移动床内氧化铁还原及煤气氧化耦合动力学模型。以C- 3000的竖炉预还原为例，动力学模型研究主要结果与实际工艺相吻合。气矿比一定条件下，标况气速提高，会增加移动床的产量，但金属化率和煤气利用率都将下降；标况气速一定条件下，气矿比提高，能够提高金属化率，但产量和气体利用率下降。煤气还原势对移动床内的还原效率有明显影响，为了提高金属化率，建议将还原势提高到95%左右的水平。当标况气速一定时，煤气压力的增加，提高了金属化率和煤气利用率。煤气中的惰性气体含量对移动床内的还原有不利影响。适度增加球团矿比例或向煤气中适度提高氢气含量，有助于移动床内还原效果的提高。
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  氧化钼合金化应用于316L不锈钢冶炼的理论与实践

  王贵平 ，刘承军

  . 2018, 30(5): 354-358. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20170261

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  通过热力学计算，得到316L不锈钢AOD冶炼过程中采用氧化钼进行合金化时在不同温度、不同钢液成分下MoO3、CaMoO4与钢液中的［Fe］、［Mn］、［C］、［Si］和［Cr］发生还原反应的? 妓棺杂赡堋＜扑憬峁砻鳎琈oO3和CaMoO4都很容易被钢液中的主要元素还原。首先在理论上证明了316L不锈钢冶炼采用氧化钼合金化的可行性，随后在180t AOD炉进行了316L不锈钢采用氧化钼进行合金化的工业试验，试验结果表明氧化钼对钢液中夹杂物成分无影响，对冷轧板质量无影响。最终，太钢316L不锈钢冶炼完全实现了氧化钼合金化，很大程度上减轻了由钼铁合金化引起的环境污染负担。
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  连铸工艺参数对38CrMoAl大圆坯碳偏析的影响

  牛亮 ，仇圣桃，赵俊学，陈远清，杨树峰

  . 2018, 30(5): 359-367. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20170276

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  通过现场实验结合数值模拟的方法研究了连铸工艺参数（过热度、拉速、F- EMS）对直径为600mm的38CrMoAl连铸坯碳偏析的影响。研究结果表明，等轴晶比例和凝固组织质量都对碳偏析的严重程度有影响。过热度较低时，容易产生缩孔，而缩孔往往伴随着严重的偏析；过热度较高时，等轴晶比例更低，碳偏析同样严重，所以过热度控制在30℃更佳。拉速较大时利于柱状晶生长且凝固末端易产生中心缩孔，使偏析严重，因此拉速控制在0. 19m/min时最佳。末端电磁搅拌有均匀钢液成分及温度，增加凝固末端组织致密度，减少中心缩孔，从而起到降低碳偏析的作用，但电磁搅拌效果受安装位置的影响较大。综合考虑工厂实际生产以及产量与质量之间的关系，合理的工艺参数是：过热度为30℃，拉速为0. 28m/min，电搅组合方式为M- EMS+S- EMS+F- MES，电搅参数设置为M- EMS取101A/2Hz、S- EMS取200A/8Hz、F- ME取900A/8Hz。在上述工艺条件下F- EMS安装位置向弯月面方向移动0. 4～0. 5m会更为合理。
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  交变磁场对W6Mo5Cr4V2高速钢刀具硬度的影响

  赵海生，刘政，张伟，周刘勇，沈俊波

  . 2018, 30(5): 368-372. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20170230

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  为了研究交变磁场对W6Mo5Cr4V2高速钢刀具硬度的影响，通过自制磁化试验平台探究不同磁场频率、磁场时间对高速钢刀具硬度的影响规律，并使用Origin软件来绘制W6Mo5Cr4V2材料的磁滞曲线，进一步分析铁磁材料的磁化行为。试验结果表明，在磁化参数为10Hz的低频率磁化条件下，高速钢刀具硬度提高了4. 58HRC；在磁化时间为30s时，硬度变化率比在120s条件下多出了4. 54%；交变磁场处理可以使刀具的弥散碳化物含量提高，强化马氏体基体组织，使高速钢刀具硬度提高。
材料研究
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  抑制剂对Hi- B钢初次再结晶组织的影响

  黄芳玉，赵刚，徐永，苏承群

  . 2018, 30(5): 373-378. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20170186

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  模拟CSP工艺分别试制2种不同成分（试样A和试样B）的Hi- B钢，对比研究其初次再结晶退火（830℃×5min）后组织、织构及抑制剂等相关内容。利用Zeiss Axioplan光学显微镜观察试样金相组织，NOVA400 Nano型场发射扫描电子显微镜（SEM）进行微观织构电子背散射衍射(EBSD)的数据采集，JEM- 2100透射电子显微镜（TEM）观察析出物的形貌、大小及分布情况，同时借助选区电子衍射（SAED）及能谱仪（EDS）分析抑制剂。结果表明：试样A平均晶粒尺寸比试样B小；试样A析出物主要为Cu2S和AlN，试样B则为MnS和AlN；试样A中Goss织构及{111}〈112〉等有利织构含量与试样B相比较多且分布更均匀，{110}〈112〉等不利织构含量则相对较少，且Σ3、Σ5、Σ9等有利晶界较多。
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  0. 3%V改型07Cr25Ni21NbN奥氏体耐热钢热变形行为

  王敬忠 ，刘阿娇 ，庞玉华，包汉生

  . 2018, 30(5): 379-385. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20170214

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  采用Gleeble3800热模拟试验机，研究了0. 3%V改型07Cr25Ni21NbN试验钢在930～1230℃、0. 005～5s-1条件下的热变形行为。利用金相显微镜观察了试验钢微观组织随热加工条件的变化。分析了试验钢的流变应力曲线，得到其热形变激活能为571kJ/mol。真应变分别为0. 4和0. 8条件下，建立了试验钢的热加工图，发现真应变为0. 8的热加工图上有3个耗散功峰值区域的边界。变形温度为1230℃，变形速率从0. 005到5s-1时，试验钢的微观组织由粗大的锯齿晶粒过渡到较细小的等轴晶粒。当变形速率为0. 5s-1时，变形温度从930℃提高到1230℃时，微观组织由等轴组织、部分动态再结晶组织过渡到流变失稳组织。
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  回火温度对25Co15Ni11Cr2MoE钢力学性能的影响

  廉学魁，厉勇，王春旭，刘宪民

  . 2018, 30(5): 386-391. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20170387

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  采用力学性能试验和金相显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）等显微组织分析方法对一种高Co- Ni含量二次硬化钢25Co15Ni11Cr2MoE淬火后，经200～750℃回火后的力学性能和冲击断口形貌的变化规律进行了分析研究，结果表明：25Co15Ni11Cr2MoE试验钢淬火+回火后具有明显的二次硬化效应，在400～495℃范围内，回火后的硬度值均高于淬火态硬度值；随着回火温度的提高，钢的抗拉强度、屈服强度和硬度均不断增加，在470℃回火后，试验钢的硬度和抗拉强度均达到了极大值57. 3HRC和2160MPa；而冲击韧性值随着回火温度的升高先降低，在430℃达到极小值，随后逐渐提高，并在510℃回火后达到极大值。建议25Co15Ni11Cr2MoE钢的最佳热处理制度为：950℃×1h油冷＋(-73℃)×1h空气中升温至室温＋495℃×5h空冷，此时试验钢具有最佳的强韧性匹配。
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  热处理工艺对超高强度马氏体钢性能的影响

  于洪军，宋仁伯，李东，许洁，王忠生，费启鸥

  . 2018, 30(5): 392-398. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20170262

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  为了获得最佳的热处理性能，对于一种自行设计成分的衬板用超高强度中碳中铬的马氏体钢进行了热膨胀试验，并考虑淬火温度、淬火保温时间、回火温度及回火保温时间4个影响因素，设计了9组正交试验，并采用极差法对不同热处理条件下的试验钢力学性能进行分析，讨论4个因素对试验钢性能的影响大小，从而选择出最佳的热处理工艺为：油淬(950℃保温1. 5h)+回火(250℃保温3h)+空冷至室温。试验钢在热处理后获得了马氏体+残余奥氏体混合组织，抗拉强度达到1774. 6MPa，屈服强度达1369. 4MPa，硬度达55. 3HRC，无缺口冲击功达22J。
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  600MPa级Nb- Ti微合金化高成形性元宝梁用钢的开发

  惠亚军 ，陈斌 ，崔阳 ，肖宝亮 ，张大伟 ，李晓林

  . 2018, 30(5): 399-404. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20170168

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  设计了一种低C低Mn、Nb- Ti复合微合金化成分体系的600MPa级? α河酶郑⒉捎肙M和TEM等仪器对组织与第二相析出物进行了分析。结果表明，在不同终轧温度下力学性能均能满足技术条件的要求，整卷力学性能波动较小，表现出了较好的力学性能稳定性；随终轧温度的降低，铁素体晶粒明显细化，同时尺寸分布在3～60nm之间的第二相粒子数量变多，细晶强化与析出强化效果均增大；当终轧温度与卷取温度分别为830与600℃时，试验钢表现出了最优的力学性能，屈服强度、抗拉强度与伸长率分别达到了536MPa、612MPa与30. 5%，同时室温到-60℃温度范围内冲击功均保持在125J以上。
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  厚规格X70管线钢落锤撕裂试验性能分析

  安成钢，牛涛 ，吴新朗，姜永文 ，代晓莉

  . 2018, 30(5): 405-410. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20170217

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  通过金相显微镜、扫描电镜、电子背散射衍射技术对不同工业生产轧制工艺下，不同厚度规格、不同轧制压缩比的X70管线钢的显微组织进行分析，对比其原始奥氏体组织差异，研究了压缩比对原始奥氏体组织的影响。结果表明：轧制过程中大压缩比更有利于细化奥氏体晶粒，提高厚规格X70管线钢低温韧性。但由于精轧过程温度较低无法将变形渗透至中心，因此需进一步借助粗轧过程中的低温阶段进行变形渗透。轧后超快冷冷却可以提高该钢种落锤撕裂试验（DWTT）性能，但不足以弥补前期奥氏体晶粒细化不足而带来的DWTT性能波动。
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  SLM打印成形CoCrMo合金牙冠的表面粗糙度和硬度优化

  田杰 ，戚文军，黄正华，李亚江，刘建业 ，胡高峰

  . 2018, 30(5): 411-415. https://doi.org/10. 13228/j.boyuan.issn1001- 0963. 20170191

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  为了改善选区激光熔化打印成形的CoCrMo合金牙冠的表面粗糙度和硬度，提高其与人体的适配性，分别采用了电解抛光和固溶处理方法对牙冠进行改善处理。测试了经不同电解液和电解参数抛光后的牙冠表面粗糙度以及经不同工艺固溶处理后牙冠的硬度，利用三维轮廓仪观察了抛光前后表面形貌，利用金相显微镜和扫描电子显微镜观察了微观组织。结果表明，SLM制备的CoCrMo合金牙冠在HNO3+H3PO4体系电解液中抛光效果最佳，牙冠表面粗糙度较电解抛光前降低达70%以上；牙冠经1503K固溶10h后，显微硬度可由固溶前的470HV降至350HV，与人体天然牙齿硬度相当。SLM制备的CoCrMo牙冠综合性能得到了显著的改善。