- 刘佳琪;梁祥瑞;李想;胡成亮;
以TC4钛合金实际温镦成形工艺为研究对象，开展了400～800℃条件下不同变形程度的温镦试验，重点研究了不同变形温度与变形程度对温镦后变形区微观组织演化及绝热剪切行为的影响。通过对温镦后TC4钛合金试件的宏观开裂、内部微裂纹以及绝热剪切带特征的综合分析，确定了TC4钛合金的温镦成形工艺窗口。结果表明，绝热剪切带是TC4钛合金温镦成形中发生失稳开裂的关键前兆特征，温度为400～550℃、镦粗变形程度为60%～83%是发生开裂的高度敏感区；同时，该温度区间内试样更易出现鼓出不连续和形状不对称，进一步促进绝热剪切带开裂倾向。为降低开裂风险，多工位温镦的大变形阶段宜在700～800℃范围内完成。
2026年03期 v.33 24-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 2920K] [下载次数：58 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王恩泽;武媛;杨嘉;田天泰;张琦;
为使高速机车提速降噪，降低能耗，设计了一种适合高速机车电机的空心转轴并通过了强度仿真验证。通过有限元模拟了空心转轴旋转锻造的锻造过程及变形特征，在此基础上制定了适合空心转轴的成形及热处理工艺，从而制备出了高速机车用电机空心转轴。结果表明，使用旋转锻造工艺可以使转轴成形损伤累积和成形力控制在较低水平，并保证转轴的强度和精度达到设计要求。经过调质处理后，转轴基体为马氏体组织，轴身抗拉强度和屈服强度提升明显，提升平均达到10%以上。一定壁厚的空心转轴设计能够在减重的同时保证足够的材料强度，提升轻量化水平29.1%。
2026年03期 v.33 32-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 4077K] [下载次数：42 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 苟毓俊;刘泽同;陈建勋;何宗霖;
为了探究管材无芯弯曲工艺参数与成形质量的关系，提升管材无芯弯曲工艺的智能化程度，建立了基于EGRO-RBF算法的304不锈钢管材无芯弯曲成形质量预测模型。以某钢厂管材无芯弯曲相关数据作为神经网络样本集，建立径向基函数(RBF)神经网络，引入多策略改进的淘金者优化算法(EGRO)优化模型结构，将预测结果与传统RBF神经网络和GRO-RBF神经网络结构进行对比。结果表明，所提出的改进策略有效增强了神经网络的预测精度，能够通过无芯弯曲工艺参数较为准确地预测管材的成形质量，预测值与真实值的误差处于工业实际生产的允许范围之内。
2026年03期 v.33 41-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 2347K] [下载次数：22 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 陈奎亘;徐永谦;湛利华;
针对2219-T8铝合金大尺寸锥形壁板滚弯成形的精度控制难题，创新性地构建了滚弯-蠕变时效复合成形全流程多场耦合数值模型，揭示了残余应力场与蠕变时效机制的耦合作用规律。通过建立考虑预变形残余应力的蠕变本构模型，实现了成形过程中应力松弛与蠕变变形的精准表征。研究发现：在38 mm下压量下滚弯成形后经190℃/5 h蠕变时效处理，型面偏差降低81.3%至±5 mm,圆度偏差下降73.08%至5 mm,并首次发现残余应力场可提升蠕变均匀性，使Mises应力分布变异系数降低42.7%。试验验证了柔性点阵模具与双阶蠕变时效工艺的有效性，成功将Φ1.5 m级壁板扭曲度控制在0.25 mm,母线直线度优化32.19%。
2026年03期 v.33 50-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 3414K] [下载次数：24 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 闫佳鹤;孙常宇;李建英;韩冰;冯运莉;刘国龙;
通过对22MnB5钢铝硅镀层在不同压下率(10%～80%)下经奥氏体化处理后的组织结构进行对比分析，发现压下率与奥氏体化处理在调控镀层微观结构方面展现出显著的协同效应。当压下率低于50%时，尽管镀层整体厚度明显减薄，但由于Al/Si元素的剧烈扩散，扩散层反而出现增厚的现象。当压下率增至60%～80%,合金层的主要物相由Fe_2Al_5逐渐向FeAl转变，从而显著提升了镀层的抗裂性能。该现象主要归因于高压下率诱发的结构缺陷，有效缩短了元素扩散路径，进而加速了相转变过程，同时导致扩散层厚度有所降低。此外，Kirkendall孔洞与裂纹的演化过程表现出明显的临界特征，其中以60%压下率为裂纹密度显著增加的临界点。
2026年03期 v.33 60-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 2569K] [下载次数：18 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 韩政;蒋少松;江程;李昕童;刘吉琛;卢振;
针对铝合金曲面散热型构件的应用需求，进行了5A06铝合金多流道曲面结构超塑成形(SPF)工艺研究。基于高温单向拉伸试验，确定了5A06铝合金最佳SPF参数，通过SPF数值模拟，分析了多流道曲面结构SPF过程中，板材应力、应变、壁厚变化及宏观变形特征，并对成形件结构、工艺参数及气压加载路径进行了优化，利用数值模拟优化参数进行工艺试验，与模拟结果对比，验证了参数合理性。结果表明，5A06铝合金在430℃/0.01 s~(-1)条件下超塑性能最好，伸长率约为185%。流道气压为1 MPa,成形件深宽比为0.25时，板材最大减薄率约为20%,厚度分布均匀，数值模拟结果与试验结果吻合效果较好，最大相对误差为3.07%。采用数值模拟优化后的参数进行工艺试验，可得到无明显外观缺陷、流道形状良好、力学性能较高的5A06铝合金多流道曲面散热型结构件。
2026年03期 v.33 68-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 3347K] [下载次数：26 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 彭文飞;康健;邵熠羽;郑雪梅;
为探究提升钛合金力学性能的新途径，开发了脉冲电流处理装置，其可在数秒内使试样温度达到900℃,该技术具有速度快、节能的优势，并开展了不同占空比下脉冲电流处理对TC4钛合金力学性能和微观组织快速改性的研究。与常规固溶处理相比，经不同占空比脉冲电流处理后的试样强度均有不同程度的提升，屈服强度和抗拉强度的最大增幅分别为20.87%和10.86%。采用扫描电子显微镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)等表征手段发现，脉冲电流的热效应和非热效应相互协同作用促进了TC4钛合金中位错的移动，引发元素扩散、相变以及晶粒尺寸变化。研究结果与分析表明，适当的电脉冲参数能够通过相变和快速晶粒细化，达到改善TC4钛合金的力学性能的目的。
2026年03期 v.33 77-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 3044K] [下载次数：36 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 邱立;陈玉红;陈烁;江进波;曹成;汪仲弘;
针对传统双板件电磁成形中金属板件变形均匀度不足的瓶颈问题，创新性地提出基于外凸型线圈的双板件电磁成形方法。选取AA1060铝板为研究对象，通过COMSOL多物理场耦合平台构建外凸型线圈驱动双板件成形的二维轴对称模型，系统分析电磁-力耦合作用机理。外凸型线圈通过增强板件端部区域涡流密度实现轴向电磁力分布的优化调控。仿真结果表明，传统双板件电磁成形时D_z为25.80 mm,采用基于外凸型线圈的双板件电磁成形的D_z为44.28 mm,基于外凸型线圈的均匀区域是传统线圈均匀区域的1.71倍。该新型线圈结构能有效改善双板件成形均匀性，为双板件电磁成形工件质量的提高提供了新的解决方案。
2026年03期 v.33 87-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 2922K] [下载次数：27 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 冯光;杨展鹏;徐清龙;
根据点阵强变形轧制(LSDR)原理通过波纹辊制备镁/铝层合板，在改善翘曲和提高结合强度方面有明显优势。通过数值模拟和轧制实验相结合的方法，分析不同幅值与周期的波纹辊轧制镁/铝层合板过程中两种金属的塑性流动和应变变化规律，阐释波纹辊结构参数对轧制镁/铝层合板翘曲的影响。结果表明：在预热温度为400℃、压下率为40%下，镁/铝层合板的翘曲曲率随着波幅或周期的增大先减小后增大，波幅为0.4 mm、周期为2πmm的波纹辊可以制备板形质量好且拉剪强度高的镁/铝层合板。
2026年03期 v.33 97-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 2968K] [下载次数：24 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 刘畅;李朋;白晋龙;陈科;王涛;黄庆学;
通过波纹辊轧制工艺，在900℃下系统探究了压下率(15%～40%)对TA1/945复合板微观组织与力学性能的影响。结果表明，不同压下率下945钢侧均为再结晶组织，随着压下率的增大，945钢侧晶粒发生细化，而TA1侧再结晶比例逐渐升高。TA1/945复合板的剪切强度随压下率增大表现为先增大后减小的趋势，在压下率为27%时界面结合强度最优(波峰位置357.34 MPa,波谷位置达372.14 MPa)。小压下率(15%)时表现为界面脆性断裂，而大压下率(40%)下因界面强度超越TA1基体引发韧性断裂。TA1/945复合板剪切强度既依赖于界面的结合强度也依赖于TA1基体强度。
2026年03期 v.33 107-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 7656K] [下载次数：18 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王利军;孟朔;王锦涛;江连运;
针对碳钢/不锈钢复合板在同步轧制过程中表面变形充分而心部变形不足的问题，通过将两种不同的异步轧制工艺与传统同步轧制进行对比，探究3种工艺下金属复合板的变形规律。借助有限元软件与实验相结合的方法，通过设置不同的辊径比与异速比实现了异步轧制。立足于复合板不同轧制工艺下变形区等效应力、等效塑性应变以及剪切应变进行分析对比。结果表明，两种类型的异步轧制均能够增大板材沿厚度方向上和复合板结合界面的应变。与此同时，异步轧制显著提高了复合板结合界面的剪切应变，使得复合板能够充分变形，从而实现更好的结合效果。辊径比或异速比在1.00～1.25变化时，随着不对称因素增大，异步轧制对复合板材的变形促进效果呈先增大后减小的趋势。当异速比或辊径比为1.20时促进效果最优。根据实验数据可知，在相同工况下，同速异径工艺对复合板材的变形促进作用比同径异速轧制工艺效果略优。
2026年03期 v.33 119-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 2640K] [下载次数：46 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 施鹏辉;冉津宇;陈伟;于忠奇;
基于ABAQUS平台建立了5A06铝合金带纵筋锥形件剪切-流动复合旋压成形的有限元模型，探究了从板坯直接旋压成形带纵筋锥形件的可行性，并通过旋压试验验证了模型的可靠性，分析了材料的变形行为，同时研究了旋压过程中芯模半锥角、坯料厚度和旋轮圆角半径等参数对纵筋填充的影响。结果表明：剪切-流动复合旋压成形可以实现带纵筋锥形件整体成形，但纵筋高度沿母线方向呈现中间低两端高的趋势；较大的芯模半锥角、坯料厚度和旋轮圆角半径均有利于增加纵筋饱和度和改善纵筋高度不均匀度，其中合理增加旋轮圆角半径的改善效果最好。
2026年03期 v.33 129-135页 [查看摘要][在线阅读][下载 1795K] [下载次数：20 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 朱棒;吴宁宁;徐忠;谭先见;刘媛媛;温航航;陈超;
针对当前阶梯式无铆连接机理不明的问题，通过阶梯式无铆连接工艺实验系统探究了成形力(35～50 kN)对接头成形质量、力学性能及失效模式的影响规律。结果表明：当成形力为35 kN时无法形成有效互锁结构；在40～50 kN范围内，随成形力增加，互锁值与颈厚值分别提升150.00%和12.00%,底厚值降低34.97%,材料流动深度显著增强。力学性能分析显示，接头的抗剪载荷与能量吸收值随成形力呈正相关，50 kN时分别达到3202.45 N和2.83 J,较40 kN提升15.49%和45.88%。宏观失效分析表明，阶梯式无铆接头主要呈现颈部断裂模式。证实阶梯式无铆连接通过调控材料塑性流动可实现高强度轻量化连接，为航空轻量化工装夹具的高效连接提供了工艺优化依据。
2026年03期 v.33 136-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 1930K] [下载次数：18 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 韩毅;梅标;鲁钟文;杨永泰;
基于2A10铝合金铆钉的2024-T3铝合金板件搭接，采用完全因素试验设计方法，综合采用压铆试验与有限元仿真分析，研究了不同孔径与压铆力参数组合对搭接接头镦头尺寸及干涉量的影响。结果表明：在同一压铆力下，孔径增大，镦头高度与最大直径均减小；在同一孔径下，压铆力增大，镦头高度减小、最大直径增大；孔径和压铆力对镦头高度存在正向协同效应，对镦头最大直径的交互影响较弱，且压铆力对镦头尺寸的影响显著高于孔径；干涉量在铆钉轴向上分布不均，靠近上板自由表面处较大；在同一孔径下，随着压铆力增大，干涉量增大；同一压铆力下，孔径越大，干涉量越小；孔径和压铆力对干涉量存在负向协同效应，且压铆力对干涉量的影响显著高于孔径。
2026年03期 v.33 143-151页 [查看摘要][在线阅读][下载 2220K] [下载次数：408 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 刘江平;卞文卓;卢佳豪;李宁;张亮;
为了探究搅拌摩擦沉积增材(AFSD)工艺参数对Al-Mg-Si合金微观组织和力学性能的影响规律，通过优化工艺参数并开展AFSD实验分析了AFSD典型缺陷及产生原因，并对试样的微观组织和力学性能进行了分析。结果表明，转速为350 r·min~(-1),送料速度为2.6 mm·s~(-1),行进速度为300 mm·min~(-1)条件下能够获得成形良好的增材构件；AFSD过程中母材经历剧烈的热塑性变形，发生动态再结晶，小角度晶界含量上升，微观组织显著细化，并形成了Cube织构。AFSD试样相比母材，强度降低而塑性提高，横向屈服强度达到母材的30.6%,抗拉强度达到母材的51.1%,伸长率达到母材的196.3%;纵向屈服强度达到母材的32%,抗拉强度达到母材的51.1%,伸长率达到母材的106%。横向与纵向试样断口中均含有大量的韧窝，断裂方式均为韧-脆混合型断裂。
2026年03期 v.33 152-161页 [查看摘要][在线阅读][下载 6295K] [下载次数：38 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]
- 于庆波;刘相华;陈伟;陈昱林;艾峥嵘;卜京;
以单晶工业纯铝(CP-Al)板为研究对象，基于ABAQUS有限元软件和FCC晶体塑性本构子程序，模拟了拉深过程中制耳的形成过程。研究表明，模拟结果与已报道的实验数据一致。同时发现，制耳演化与晶体中所有开动滑移系的累积剪切应变γ密切相关，表明γ可作为制耳的关键参数。此外，为明确晶体力学中的分析对象与受力载体，借鉴连续介质力学框架，建立了具有晶体取向的立方晶胞微元体模型，并据此从细观层面揭示了单晶工业纯铝板拉深制耳的形成机制。
2026年03期 v.33 162-171页 [查看摘要][在线阅读][下载 2472K] [下载次数：38 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 刘桐语;赵文祥;解丽静;彭明建;杨志强;白泽兵;
为了准确表征ZL702A铝合金在切削过程中表现出的包辛格效应，构建了结合改进J-C本构模型(各向同性硬化)与A-F模型(随动硬化)的新型混合硬化模型。通过ABAQUS平台开发VUHARD/VUMAT子程序，经单轴循环加载仿真验证了模型准确性；通过开展镗削试验与镗削仿真研究，对比分析了不同本构模型的计算结果。结果表明，各向同性硬化模型的切削力仿真结果相对于混合硬化模型更加接近于实际试验值；混合硬化模型的Mises应力峰值相较于各向同性硬化模型的仿真结果更低，且在剪切区内的应力分布更为均匀；相较于各向同性硬化模型，混合硬化模型无法完整描述出材料的应变硬化行为，并且都会出现提前进入失效演化阶段的现象。
2026年03期 v.33 172-181页 [查看摘要][在线阅读][下载 3654K] [下载次数：37 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 何思哲;陈娟;陈慧琴;李荣斌;李传亮;
利用分子动力学模拟方法研究了不同加载方式对FeCrNi钢奥氏体混晶组织试样协调变形行为的影响。结果表明，压缩变形的初始屈服应力最高，拉伸变形次之，剪切变形最低；屈服应力之后，压缩流变应力呈现硬化行为，拉伸流变应力呈现软化行为，而剪切流变应力呈现理想的稳态流变行为。不同加载方式下混晶组织试样内的位错、层错、孪晶占比和分布表明，压缩载荷下，混晶组织试样中心粗大晶粒首先发生伴随转动的压缩变形；随着压下率的增大，中心粗大晶粒压扁的同时内部取向逐渐分区细化，周围细小的晶粒逐渐发生协调变形。剪切和拉伸载荷作用的过程中，粗大晶粒周围的细小晶粒首先发生变形。随着变形量的增大，中心粗晶在位错的增殖和缠结下逐渐发生变形。
2026年03期 v.33 182-191页 [查看摘要][在线阅读][下载 3487K] [下载次数：17 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 刘冰;陈忠家;毛骏明;徐楷轩;
在变形温度为823～1023 K及应变速率为0.001～1 s~(-1)的条件下，采用Gleeble-3500热模拟试验机对CuAlMnNi形状记忆合金进行热压缩试验。当温度低于908 K时，CuAlMnNi形状记忆合金具有双相(α+β相)组织；当温度高于908 K时，合金具有单相(β相)组织。根据真应力-真应变曲线，合金的流变应力随着温度的增加以及应变速率的降低而减小。基于Arrhenius模型分别计算了单相区、双相区以及整个变形温度范围内合金的热激活能及其他模型参数，建立了相应的应变补偿型Arrhenius本构方程。该组方程与试验结果具有较好的一致性，可用于CuAlMnNi合金含相变热加工过程的研究。
2026年03期 v.33 192-203页 [查看摘要][在线阅读][下载 3271K] [下载次数：32 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 郑楷源;于建民;张晋禄;吴耀金;郝红元;
采用Gleeble-3800热模拟试验机对Mg-9.78Gd-3.78Y-2.14Zn-0.44Zr稀土镁合金进行高温热压缩实验(变形温度400～500℃、应变速率0.001～1 s~(-1)),系统研究了其热变形行为及微观组织演变规律。实验数据表明：材料的峰值流变应力与温度呈负相关，而与应变速率呈正相关，表现出典型的正应变速率敏感性。基于Arrhenius模型构建了本构方程，计算得到热变形激活能Q=276.64 kJ·mol~(-1),应力指数n=8.68。基于动态材料模型(DMM)构建了热加工图，发现合金在460～500℃、0.001～0.01 s~(-1)参数区间具有高功率耗散率(η>0.3),对应动态再结晶主导的安全加工区。运用热加工图对改善材料的加工性能、控制组织结构以及避免缺陷的产生具有重要意义。微观组织分析表明，高温低应变速率条件促进动态再结晶，晶内层片状LPSO相通过扭折协调变形。此外，通过加工硬化率分析确定了动态再结晶临界应变与峰值应变的关系(ε_c=0.44ε_p)。
2026年03期 v.33 204-214页 [查看摘要][在线阅读][下载 3703K] [下载次数：35 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 马鹏尧;王立民;程杰峰;
采用Gleeble-3800热模拟试验机对0Cr22Ni26Ti3AlNbV合金在温度为950～1200℃、应变速率为0.1～10 s~(-1)的条件下的热变形行为和微观组织演变进行研究。结果表明，随应变增加，流变应力呈现先增加后降低然后趋于平稳的趋势，表现出动态再结晶软化机制的特征。确定了Cr22Ni26Ti3AlNb合金的热变形本构方程，热变形激活能为346.3052 kJ·mol~(-1)。对0Cr22Ni26Ti3AlNbV合金的再结晶进行EBSD分析，结果表明在应变速率为1 s~(-1)的条件下，随温度增加，小角度晶界占比降低，再结晶程度增加；建立了Cr22Ni26Ti3AlNb合金的热加工图，确定了最优热加工区间为变形温度为1050～1200℃,应变速率为0.1～0.3 s~(-1)。
2026年03期 v.33 215-224页 [查看摘要][在线阅读][下载 2416K] [下载次数：11 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王杰;陈诺;张冠天;荆德荣;夏成宇;
建立了关于塑性耗散能因子的双参数疲劳裂纹扩展速率模型，并结合CT试件的裂纹扩展数值仿真模型研究了随机载荷和等效变幅载荷下的裂纹扩展行为。建立了基于粒子群算法的材料参数逆向优化方法，通过对实验数据进行拟合获得了裂纹扩展速率模型中的3个材料参数C、m和p。结果表明，随机载荷作用下的裂纹尖端后方的裂纹面会产生不规则的塑性变形，并导致裂纹扩展过程中间歇性地产生裂纹面闭合；等效变幅载荷下的裂纹扩展寿命均下降，块载荷过渡时的裂纹闭合也是导致载荷次序效应的主要原因之一。
2026年03期 v.33 225-233页 [查看摘要][在线阅读][下载 2649K] [下载次数：35 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 梁添文;盈亮;刘芦轩;乔巨毅;孙琛;韩小强;
采用5754铝合金和热塑性碳纤维预浸料，通过热模压工艺制备CFRTP/PA6/Al层板，对CFRTP/PA6/Al层板开展了三点弯曲力学性能及层间断裂韧性测试实验，获得了该纤维金属层板的弯曲及断裂韧性参数。进一步基于正交实验探究了热模压的关键工艺参数对其弯曲力学性能的影响规律，结果表明：最优的热模压工艺参数为保温压强为3 MPa,保温温度为250℃,保温时间为10 min,得到的层板弯曲强度为375.5 MPa,弯曲模量为31.9 GPa。结合实验与有限元仿真分析，揭示了CFRTP/PA6/Al层板的弯曲变形失效机理，其中界面分层是CFRTP/PA6/Al层板的主要失效起始位置，而复合材料层的压缩破坏主导了最终的断裂行为。
2026年03期 v.33 234-242页 [查看摘要][在线阅读][下载 2196K] [下载次数：51 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 侯晓辉;帅美荣;闫俊伟;王建梅;苗建军;李保平;
为了提升二十辊冷轧机用冷轧辊的耐磨性及服役寿命，在Cr8型冷轧辊钢中添加适量W和Nb元素，辅以合适的热处理工艺，通过分析冷轧辊中碳化物析出类型、分布规律以及表面磨损形貌等特征，进一步阐明微量元素对轧辊耐磨性的影响机理。微观组织分析发现：Cr8(W)钢中，W原子在晶界、位错等缺陷处偏聚，M_3C碳化物析出形核点位置增加，促使析出碳化物尺寸明显减小；Cr8(W, Nb)钢中，Nb与C原子容易结合形成NbC碳化物钉扎于晶界处，对基体组织细化作用显著。摩擦磨损实验和EDS分析结果表明，W元素在基体中的固溶度较高且均匀分布，有利于提升材料硬度；然而，这种分布对于析出相阻碍位错运动形成不利影响，使得材料在循环载荷下易产生脆性剥落。W-Nb合金化实现了W元素固溶强化、NbC析出强化以及氧化层保护的多机制协同强化作用，相较于Cr8钢，Cr8(W, Nb)钢轧辊比磨损率降低了40.33%。
2026年03期 v.33 243-250页 [查看摘要][在线阅读][下载 3745K] [下载次数：29 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]