摘要：高熵合金是近年来快速发展的一种新型合金,其成分设计突破了传统合金的设计理念,是合金理论发展的一个新方向.高熵合金所具有的高熵效应、晶格畸变效应、缓慢扩散效应和鸡尾酒效应在焊接领域表现出独特的应用价值,前景十分广阔.文中总结了国内外利用高熵合金四大效应开发焊接材料与工艺的研究现状和存在的问题,并对未来发展方向进行了展望.

摘要：随着国家不断推进现代化进程,大量基础设施建设工程需要使用盾构机来构建隧道,而盾构机最重要的零件之一是盾构刀具,刀具质量的好坏是盾构机工作效率直接影响因素。简要介绍了盾构机滚刀刀具用钢的应用情况及研究现状,重点综述了AISI 4340钢、H13钢、SKD11钢3种合金钢的成分设计,热加工工艺以及一些改性技术的应用,显微组织特征与力学性能等方面的研究进展,指出现在主要滚刀用钢在高强度情况下存在韧性不足、制造成本高等缺点。并表明可以通过添加Ce、Gd、Y等稀土元素,或者经过临界退火使材料具有双相组织,采用离子渗氮等手段来提高盾构机滚刀用钢的性能和使用寿命。

摘要：电容量大、电流效率高的Al合金具有很大潜力发展成为理想的牺牲阳极。但是,Al金属表面极易生成致密钝化膜,严重影响Al基牺牲阳极的功效。Al合金中的一些合金元素具有破钝化的作用,能够促进Al基体的活性溶解,提高Al基牺牲阳极放电量,因此学者们对合金元素在Al基牺牲阳极中的活化机理开展了广泛而深入的研究。合金元素对Al基牺牲阳极的活化机理主要包括:(1)溶解-再沉积作用;(2)表面自由能吸附理论;(3)第二相优先溶解原理;(4)离子电阻降理论;(5)电位负移理论;(6)非常价态理论等。众多理论的核心思想均是通过机械分离破坏Al_(2)O_(3)钝化膜的完整性,亦或是产生阳离子空位造成氧化膜缺陷。常见的合金元素主要有Hg、In、Sn、Ga、Zn、Mg、Mn、Ti、Zr、Cd、Si、Fe、Bi、Cu及稀土(RE)元素等。合金元素在Al基牺牲阳极活化过程中的作用机理复杂,且存在协同活化作用,合金元素的活化机理尚不十分清晰。因此,本文在查阅大量文献的基础上,重点梳理了Al基牺牲阳极的活化机理,并归纳整理了各合金元素在Al基牺牲阳极中的作用。本文将有助于进一步全面深入理解合金元素的作用机理,从顶层设计的角度出发为设计性能更优异的新型Al基牺牲阳极材料提供了思路。

摘要：纳米贝氏体钢作为新型超高强度钢,因其具备良好的强塑性能匹配,吸引着广大专家学者研究其力学性能调控机制。本文介绍了纳米贝氏体钢中残留奥氏体的形态及其TRIP效应,概述了加速贝氏体转变的多种调控手段,如合金元素、等温贝氏体转变温度、奥氏体化温度以及预马氏体相变等,及其对残留奥氏体的尺寸、形状和体积分数的影响;同时对多步转变和其他一些细化残留奥氏体尺寸的方法做了介绍,力争为高强度纳米贝氏体钢的研发提供理论支持。

摘要：采用扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和透射电镜(TEM)等研究了淬火(950℃等温40 min)+不同回火(500~650℃回火2 h)工艺对低碳高强度钢精细组织的影响,以及探讨了试验钢低温冲击断裂行为与精细组织之间的关系。结果表明:随着高温回火温度的升高,试验钢的低温冲击吸收能量有一定的上升趋势,主要原因是随回火温度的升高,组织由马氏体转变为回火索氏体,组织中的大角度晶界取向差增加,可以有效阻碍裂纹的扩展,使得裂纹扩展方向发生改变,从而显著提高试验钢的低温冲击韧性。

摘要：微纳结构超高强度钢是兼具高强度、高塑性和高韧性的一类重要高性能钢铁结构材料。超细马氏体、贝氏体组织对于其强度起了决定性作用,对塑性和韧性起决定作用的为残留奥氏体。因此,如何通过调整化学成分和热处理工艺等手段调控残留奥氏体微结构,来实现精细组织结构和优良综合力学性能,成为新一代钢铁材料研究领域重要的课题。首先从钢铁材料强韧化机制出发,指出微观组织的精细化及硬相与软相的合理调控,是发展新一代钢铁材料的重要途径。然后针对近年来发展起来的超级贝氏体钢、Q&P钢、Q-P-T钢等具有微纳组织结构的超高强度钢,从合金设计、热处理工艺及组织结构与力学性能、磨损性能和疲劳性能的关系等方面进行综述与分析,最后指出微纳结构超高强度钢有待进一步深入研究与开发的问题。

摘要：在商用Al-Zn-In牺牲阳极基础上,自行设计冶炼了Al-Zn-In-Sn-La牺牲阳极合金,并在模拟浅海和深海环境下,测试了两种合金的开路电位、动电位极化曲线、恒电位极化曲线、腐蚀失重等,对比分析讨论了两种牺牲阳极的放电量和电流效率。结果表明:模拟海洋环境下,冶炼合金放电量较商用合金略有提高,这与In、Zn、Sn协同活化作用破坏钝化膜完整性、增加钝化膜阴阳离子空位促进离子迁移有关。同时,冶炼合金电流效率较商用合金显著提高,浅海环境下电流效率由75.87%提高至90.01%,深海环境下由75.48%提高至82.99%。冶炼合金自腐蚀速率低、晶界偏析相与基体电位差较小导致微电偶作用减弱、稀土元素细化晶界促进均匀溶解等共同作用提高了电流效率。模拟深海环境下,两种合金的放电量较浅海环境大幅降低,这主要是由于低温、低含氧量导致离子溶解沉积速率降低,牺牲阳极活性点减少,Al合金牺牲阳极发生钝化。为克服深海放电量低下的问题,高熵合金的思路也许能显著提高活化合金元素的固溶度,从而提高其深海放电性能。

摘要：采用热模拟方法及激光共聚焦高温显微分析方法研究了高铌耐火钢的逆转变奥氏体长大机制及其热影响区粗晶区的低温冲击韧性。以低锰、高铌、超低碳的化学成分体系设计,提高了加热过程中奥氏体逆转变温度,缩短了逆转变奥氏体长大时间。激光共聚焦高温显微方法表明,形成逆转变奥氏体后,在加热过程中,奥氏体初期以晶界迁移长大,长大速度小,之后结合晶粒合并的方式,没有发现吞并长大的方式,且在冷却过程中没有晶粒长大。因而,在焊接热循环作用下,奥氏体晶粒长大较小。15 kJ/cm,50 kJ/cm,75 kJ/cm埋弧焊焊接热影响粗晶区的晶粒在24~41μm之间,细小的晶粒提高了-40℃的冲击韧性,冲击吸收能量均大于240 J。

摘要：低密度钢已成为开发满足安全和节能要求材料的研究热点,为实现材料的轻量化,推动绿色发展,在超高强度珠光体桥索钢的合金设计中加入适量的轻质元素中Mn(质量分数为5%)和中Al(质量分数为5%)以降低材料密度,其理论计算密度由7.85 g/cm^(3)降至6.81 g/cm^(3),降幅达13.2%。在相同珠光体等温处理(600℃-0.5 h和500℃-2.0 h)后,与传统珠光体钢相比,低密度珠光体钢抗拉强度和屈服强度显著提高,分别由(1237±24)MPa提高到(1247±37)MPa、(923±12)MPa提高到(1171±34)MPa,伸长率稍微降低,由6.46%±0.20%降低到5.18%±0.06%,显微组织由传统的θ-珠光体(铁素体+渗碳体)转变为θ-珠光体和κ-珠光体(铁素体+渗碳体+κ-碳化物)。结果表明,添加适量的Al和Mn抑制C的扩散,提高珠光体的转变自由能,显著延缓珠光体的共析转变过程,同时超细珠光体的片层间距明显细化,团簇尺寸明显减小;促进了低密度珠光体钢中κ-碳化物的形成,其与位错的相互作用提高了材料的应变硬化,实现了超细珠光体桥索钢的低密度、超高强度的目标。

摘要：叙述了高碳铬轴承钢中Mn、Si、Cr、Mo和Al含量及热处理工艺包括马氏体淬火-回火,贝氏体等温淬火、贝氏体-马氏体和马氏体-贝氏体淬火以及纳米贝氏体钢的研究进展。近10年发展的高强度、高塑性和高韧性的纳米贝氏体钢,因其由纳米尺寸的超细贝氏体铁素体板条和板条间富碳的残余奥氏体薄膜组成的特殊组织结构导致其在耐磨和接触疲劳性能方面也具有优越性,该纳米贝氏体轴承钢有良好的应用前景。