2026年第6期

>高温合金

• 枝晶细化对第三代镍基单晶高温合金显微组织和持久性能的影响

  赵运兴, 王迪, 马德新, 魏剑辉, 程博文, 孙洪元, 徐维台, 黄再旺

  2026,55(6):1393-1399   DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20250275

  摘要(38) HTML(41) PDF(3.19 M)( 27)

  摘要：采用第三代单晶高温合金WZ30，在不同工艺条件下制备了具有不同枝晶间距的单晶试样，并对其显微组织和持久性能进行 了研究和比较。结果表明，通过改进定向凝固炉加热室与冷却区之间的隔热效果，试样铸件的平均一次枝晶间距从415 μm减小至 251 μm，实现了枝晶和共晶组织的显著细化。同时，枝晶细化后，样品中铸造孔隙率比从2.29%降低至0.21%。此外，枝晶细化后，样品中枝晶干和枝晶间区域的γ′相均发生细化，尺寸分布更加均匀，形状更加规则。经过后续固溶和时效处理后，枝晶细化试样获得了尺寸更小、立方度更高的γ′析出相。在980 ℃/280 MPa条件下，枝晶细化后样品的持久寿命提高了13.8%。

• 固溶处理对航空发动机涡轮机匣力学性能的影响

  史文新, 许环逍, 解振强, 唐磊, 杨熙, 曹雨函, 程涛涛

  2026,55(6):1419-1428   DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20250248

  摘要(25) HTML(25) PDF(3.24 M)( 29)

  摘要：Waspaloy合金广泛应用于航空航天领域，特别是服役环境恶劣的燃气涡轮机。以在役航空发动机涡轮机匣为研究对象，通过现场金相复型技术和实验室验证试验，研究固溶时间和固溶温度对Waspaloy合金低压涡轮（LPT）机匣显微组织和力学性能的影响规律。结果表明，超时固溶（1010 ℃/11 h）对于LPT机匣的显微组织和晶粒度无不利影响。合金对于固溶时间的敏感度较低，随着固溶时间延长（4~20 h），晶粒度未发生变化，晶粒形态基本保持不变，显微组织中孪晶数量逐渐减少，小尺度强化相的占比逐渐增加。合金对于固溶温度的敏感度较高，随着固溶温度由1010 ℃分别升高至1040和1070 ℃，试片的晶粒度级别从7.5级分别降低至6.5级和 3.0级，同时奥氏体晶内的强化相由一次强化相全部转化为二次强化相；另外，γ相晶界处M₂₃C₆碳化物由低温固溶条件下的孤岛状转变为高温固溶条件下的长条状，晶内M₂₃C₆碳化物的数量和尺度也明显增加。合金显微硬度和力学性能主要由合金显微组织中的强化相尺度和晶粒尺度2个因素决定。随着固溶时间延长，显微硬度、抗拉伸强度及屈服强度呈现出逐渐增大的趋势。随着固溶温度升高，合金的显微硬度、抗拉伸强度和屈服强度均呈现出先增加后降低的变化规律。

• 基于机器学习的GH738高温合金流动应力本构关系研究

  王双见, 王克鲁, 鲁翠媛, 罗佰乐, 徐兵, 周世鑫, 王攀智

  2026,55(6):1437-1450   DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20250193

  摘要(23) HTML(26) PDF(1.69 M)( 30)

  摘要：在变形温度980~1100 ℃、应变速率0.001~0.1 s^-1条件下，采用Gleeble 3500热模拟试验机对GH738高温合金进行等温恒应变速率压缩试验，研究了合金的流动应力行为，建立了随机森林、支持向量机和遗传算法优化反向传播网络（GA-BP）3种机器学习型本构关系模型，并对模型预测精度进行了对比分析。结果表明，GH738高温合金的流动应力随变形温度升高和应变速率降低而减小。随机森林、支持向量机和GA-BP本构关系模型的相关系数R分别为0.921、0.998和0.999，平均绝对相对误差分别为14.587%、2.112%和0.901%，说明支持向量机和GA-BP本构关系模型预测精度远高于随机森林模型，它们能较准确地预测GH738高温合金的流动应力行为，可为不同变形条件下的变形抗力和锻造吨位计算提供理论依据，也可为锻造过程数值模拟提供准确、可靠的流动应力数据。

• 三联熔炼GH4151合金Φ508 mm铸锭组织及成分均匀性

  徐文梁, 周皓天, 付宝全, 刘谨, 曹国鑫, 何永胜, 史蒲英, 王凯旋, 谢兴飞, 吕少敏, 曲敬龙

  2026,55(6):1498-1510   DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20240844

  摘要(24) HTML(25) PDF(4.66 M)( 28)

  摘要：GH4151是一种用于航空发动机涡轮盘制造的新型变形高温合金，该合金强化元素含量高、凝固行为复杂、且开裂倾向大，大规格铸锭生产困难。本研究采用三联熔炼工艺制备了2 t级Φ508 mm规格GH4151合金铸锭，分析了其凝固组织，评价了铸锭的成分均匀性。工业级实验结果表明：所试制铸锭无开裂缺陷，铸锭边部至心部的二次枝晶间距分别为80和 150 μm；头尾横截面内成分均匀性良好，Co、Cr、W、Mo等元素的极差在0.05wt%以内，Nb元素极差在0.07wt%以内；轴向上由于元素烧损造成了Al和Ti极差较大；铸锭经均匀化后，主元素偏析系数可控制在0.8~1.2；通过快锻制备了Φ300 mm规格棒材，棒材组织、性能、探伤均能满足相关技术标准，验证了所制备的铸锭冶金质量良好。

• 变温时效对镍基高温合金组织的影响

  富盛杨, 曹铁山, 王威, 迟庆新, 程从前, 赵杰

  2026,55(6):1527-1533   DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20240847

  摘要(27) HTML(16) PDF(4.26 M)( 26)

  摘要：镍基合金实际服役过程中面临着复杂的温度变化，温度波动可能改变元素的扩散路径和速率，从而影响组织的均匀性。现有的长期时效试验大多采用等温条件，变温时效过程中的组织演变和性能损伤研究鲜有报道。本研究旨在探究镍基合金等温时效与变温时效组织演变的差异以及变温次序对组织的影响；并建立组织与时间、温度之间的关系以及计算等效时间。结果表明， DZ411合金变温与等温时效γ′相尺寸增长与时间-温度之间具有相同的函数关系，即尺寸的立方差与时间、温度具有线性关系，两者的形状因子（Feret ratio, FR）也在相近范围内波动。同时，温度次序对γ′相尺寸具有规律性影响，组织观察表明，900 ℃-980 ℃次序γ′相尺寸均高于980 ℃-900 ℃次序；定量分析可知，900 ℃-980 ℃次序γ′相等效直径的平均值为719 nm，高于980 ℃-900 ℃次序的665 nm。此外，温度次序对γ′相形状同样具有规律性影响，组织观察表明，900 ℃-980 ℃次序与980 ℃-900 ℃次序γ′相颗粒分别以圆角矩形状与球状为主；定量分析可知，900 ℃-980 ℃次序FR平均值为1.411，高于980 ℃-900 ℃次序的1.379。

• 涡轮盘用新型GH4975合金拉伸变形机制与温度的关联性

  邰文彬, 张瑞, 伍晶晶, 周子荐, 崔传勇, 周亦胄, 孙晓峰

  2026,55(6):1557-1566   DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20250040

  摘要(29) HTML(19) PDF(3.67 M)( 30)

  摘要：通过光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）系统研究了GH4975合金从25 ℃到1100 ℃之间的拉伸性能、变形机制及断裂行为。结果表明，该合金的变形机制由低温下的强耦合位错对剪切，转变至中温时的层错、微孪晶共同作用，当温度高于850 ℃后，位错绕过机制开始启动并随温度的升高逐渐主导位错运动。温度较低时碳化物裂纹主导了合金的开裂，随温度升高，晶界强度降低，晶界率先开裂成为裂纹源。晶界强度的降低和位错绕过机制的启动是合金高于800 ℃后强度迅速下降的主要原因。

• 孔几何结构对DD6单晶高温合金氧化行为影响

  胡春燕, 刘新灵, 陈星, 刘昌奎, 陶春虎

  2026,55(6):1573-1582   DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20250363

  摘要(22) HTML(15) PDF(3.32 M)( 28)

  摘要：利用场发射扫描电子显微镜（FESEM）、能谱仪（EDS）、X射线衍射（XRD）以及ABAQUS有限元等方法，研究了孔几何结构对DD6单晶高温合金在1050 ℃氧化行为的影响。结果表明：在45°和90°两种角度下，平均氧化速率随着气膜孔间距的变化规律较一致，均为0.75>0.95>0.55>0.39 mm，气膜孔间距对单晶合金氧化行为的影响比孔角度的影响更为显著；在相同气膜孔间距下，45°比90°的氧化程度相对严重一些。有限元分析表明，孔内壁氧化层生长主要受温度场影响，而孔表面氧化层生长主要受氧化膜脱落应力的影响；随着气膜孔间距增大，应力抵消区域逐渐减小，脱落应力不断增大，并在0.75 mm时达到峰值，此时氧化膜脱落最为严重，峰值点之后又呈下降趋势。

• TiC含量对Mo基复合材料显微组织和力学性能的影响

  于珊, 王宇奇, 黄垚, 张贺新, 赵成志

  2026,55(6):1597-1604   DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20240848

  摘要(22) HTML(14) PDF(2.67 M)( 28)

  摘要：本研究旨在探究碳化钛（TiC）含量对钼（Mo）基复合材料显微组织及力学性能的影响，为航空发动机领域开发高性能耐热钼材提供科学依据。通过放电等离子烧结（spark plasma sintering，SPS）技术，制备了TiC质量分数分别为10%、20%和30%的TiC/Mo复合材料。研究发现，TiC/Mo复合材料的强化机制主要归因于晶内颗粒强化和晶界强化。TiC在高温下会与Mo基体之间存在扩散效应，在二者界面之间存在一定宽度的过渡区，通过XRD分析可知过渡区为(Ti, Mo)C。TiC和Mo两相晶格结合紧密，这在原子尺度范围内进一步证明两相实现了牢固结合。通过拉伸与硬度试验，发现添加10%和20% TiC的TiC/Mo复合材料展现出优异的力学性能。TiC/Mo复合材料的断裂行为主要受晶间微裂纹扩展的控制，而微裂纹的扩展取决于晶间和晶内发展的竞争。本研究深入揭示了晶间和晶粒内部TiC颗粒的耦合作用对TiC/Mo复合材料力学性能的影响。

>铝合金

• 2060铝锂合金热冲压成形本构模型及应用

  杨晓明, 刘胜强, 黄晓敏, 纪宏超, 王宝雨

  2026,55(6):1400-1408   DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20250245

  摘要(23) HTML(18) PDF(3.29 M)( 31)

  摘要：2060合金作为第三代铝锂合金，与传统铝合金相比质量更轻，与前几代铝锂合金相比机械性能更优越。通过热拉伸实验和模型分析研究了2060铝锂合金板材的热变形行为。通过扫描电子显微镜观察断裂形态，建立宏观力学行为和微观组织演变相结合的本构模型。最后，将建立的本构模型嵌入有限元模拟软件中，分析了2060铝锂合金的变形过程。结果表明，峰值应力随着温度的升高和应变速率的降低而降低，变形温度对2060铝锂合金的各向异性有显著影响；在400 ℃或更高的温度下可以消除板料各向异性；本构模型准确预测了真实应力-真实应变曲线的变化和微观结构的演变；通过断口形貌分析发现，2060铝锂合金断裂形式为典型的韧性断裂，断口处出现的峰脊促进了板料在高温下的变形。仿真结果与热冲压条件下的实验测试结果具有较好的一致性。

• 激光冲击处理对2195铝锂合金蠕变时效行为及回弹的影响

  张力文, 边天军, 龚小涛, 崔英帼, 宋继萍

  2026,55(6):1429-1436   DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20250294

  摘要(26) HTML(13) PDF(1.86 M)( 24)

  摘要：采用硬度测试、微观组织表征和蠕变时效成形实验研究了激光冲击处理对2195铝锂合金蠕变时效行为的影响，并探讨了激光冲击处理对蠕变时效成形单曲率构件回弹的影响。结果表明，相比于未经激光冲击处理的蠕变时效合金，经激光冲击处理后的蠕变时效合金硬度值提升约22%，且晶粒尺寸从板材表层到中间层显著降低，其中表层晶粒尺寸在2种工艺处理后的差异最大（49 μm），中间层晶粒尺寸的差异最小（4 μm）；经激光冲击处理的蠕变时效合金内部的T1析出相分布更密集，数量更多，尺寸更细小。此外，经激光冲击处理的蠕变时效成形板材，与未经过处理的板材相比，其回弹率明显下降，降低幅度约37.6%。硬度提升归因于激光冲击带来的细晶强化和显著的析出强化，回弹率的降低是由于激光冲击处理后的板材凹面在弯曲过程中受到的压应力与激光冲击产生的残余压应力共同作用而产生了更大的蠕变变形。

• 7050铝合金环件形变热处理残余应力多尺度分析

  杨艳慧, 梁正霏, 陈贵江, 张智宏, 黄冠

  2026,55(6):1465-1472   DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20250042

  摘要(51) HTML(18) PDF(2.13 M)( 23)

  摘要：铝合金环件在制备与加工过程中产生宏观残余应力的同时也会产生微观残余应力。宏观残余应力的释放和重新分布会引起工件在加工和服役过程中变形，影响其尺寸精度，与外力叠加后使工件强度降低，降低工件疲劳极限。微观残余应力与外力的联合作用下，易造成微区应力集中，使工件在远小于屈服应力下局部产生微裂纹并导致断裂。影响铝合金锻件中残余应力最主要的工序是固溶处理后的淬火过程。本文采用盲孔法检测了7050铝合金环件固溶-冷胀形过程中的宏观残余应力，并利用ABAQUS软件对7050铝合金环件固溶-冷胀形过程进行了宏观有限元仿真模拟，系统分析了7050铝合金环件在固溶-冷胀形过程中的宏观残余应力演化规律，得出在固溶淬火之后引入合适的冷胀形工艺可以大幅消减7050铝合金宏观残余应力。通过多尺度仿真方法的联合应用实现了残余应力的跨尺度分析：基于晶体塑性有限元模拟方法，根据宏观有限元模拟结果确定感兴趣微区，提取该微区的应变历史，利用ABAQUS软件将应变历史施加至对应位置的微观多晶模型上，研究微观残余应力分布规律及其与微观组织的关系。

• 新型Al₂O₃/BTESPT/rGO复合涂层制备及长效耐腐蚀性能研究

  沈永华, 张凯伦, 刘湘一, 郁大照, 张玉平

  2026,55(6):1480-1488   DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20240839

  摘要(24) HTML(13) PDF(2.75 M)( 30)

  摘要：针对7075Al铝合金在海水中耐腐蚀性较差的问题，首先采用阴极液相等离子电解技术制备氧化铝（Al₂O₃）涂层，实现对铝合金基体的整体包覆；针对Al₂O₃涂层存在的微裂纹和微孔洞等缺陷，通过浸渍提拉和脉冲电沉积技术继续沉积双-［3-（三乙氧基）硅丙基］四硫化物（BTESPT）硅烷涂层和还原氧化石墨烯（rGO）涂层，进一步提高7075Al铝合金的长效耐腐蚀性能。对沉积涂层的物相组成、表面形貌、电化学性能以及在海水中浸泡后的阻抗值和宏观表面形貌进行了分析。结果表明，单层Al₂O₃涂层包覆的铝合金在海水中浸泡25 d后阻抗值仍高达4.6 Ω·cm²，远远高于7075Al铝合金的3.2 Ω·cm²，但Al₂O₃涂层中的微裂纹和微孔洞等缺陷为海水中氧离子和氯离子提供了扩散通道，使铝合金表面形成了腐蚀斑点；采用脉冲电沉积技术在0.8 V制备的Al₂O₃/BTESPT/rGO复合涂层均匀、致密的覆盖在7075Al铝合金表面，并填充了Al₂O₃涂层表面的微观孔洞和裂纹，复合涂层包覆的7075Al铝合金具有最正的腐蚀电位和最小的腐蚀电流密度，表明其腐蚀倾向和腐蚀速率最小；在海水中浸泡105 d过程中，其阻抗值在5.44~5.71 Ω·cm²间波动，复合涂层表面仅出现了轻微的颜色变化，没有观察到明显的腐蚀痕迹，表现出优异的长效海水耐腐蚀性能。

• 冷轧变形对Al-Cu-Li合金晶粒形态和耐损伤性能的影响

  洪鑫, 闫丽珍, 张永安, 李锡武, 李志辉, 温凯, 耿丽博, 齐保, 李颖, 熊柏青

  2026,55(6):1518-1526   DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20240846

  摘要(19) HTML(9) PDF(3.07 M)( 21)

  摘要：采用金相显微镜（OM）、电子背散射衍射（EBSD）、透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和室温拉伸、撕裂和疲劳裂纹扩展试验方法，探究了中间退火后13%、23%、46%和68% 4种最终冷轧变形量对Al-3.9Cu-0.74Li-0.68Mg合金薄板晶粒形态与耐损伤性能的影响规律。结果表明，随中间退火后冷轧变形量增大，经固溶处理后薄板均发生了完全再结晶，对应的平均晶粒尺寸和长径比明显减小，晶粒更趋向于等轴状；时效态合金中的析出相主要为T₁（Al₂CuLi）相，4种变形量合金中T₁相尺寸、数量密度和体积分数差异不大，定量计算了不同强化机制对屈服强度的贡献，发现4种变形量合金的强化主要来自于T₁相的析出强化，其对屈服强度的贡献为335.79~366.54 MPa；随冷轧变形量增大，薄板的疲劳扩展速率增大，对应的疲劳性能恶化，而断裂韧性呈上升的趋势，细小的晶粒有利于断裂韧性的改善而不利于疲劳性能。

• SLM-压力浸渗制备层状铝基复合材料的失效行为

  朱翃飞, 朱德智, 焦淦清, 李小强, 杨超

  2026,55(6):1567-1572   DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20250046

  摘要(23) HTML(8) PDF(1.88 M)( 26)

  摘要：非均匀结构复合材料的构型设计已经成为了目前的研究热点。本研究工作仿生贝壳珍珠层结构，采用选区激光熔化（selective laser melting， SLM）与压力浸渗工艺，制备出具有不同框架厚度（0.3、0.4、0.5 mm）的层状结构HEA_P/Al-Al复合材料。结果表明，层状复合材料的内部结构完整，增强相（HEA_P/Al）与铝基体界面结合良好，无界面反应物生成。随着铝层框架的厚度增加，复合材料的抗弯强度明显提升，其抗压强度呈先下降后上升趋势，材料的压缩率显著提高。其中，框架厚度为0.5 mm的层状HEA_P/Al-Al复合材料综合性能最佳（抗弯强度228 MPa，抗压强度385 MPa，压缩率20.8%）。三点弯曲结果表明，层状HEA_P/Al-Al复合材料表现为韧-脆混合断裂模式，以高熵合金颗粒剥离与铝基体撕裂为主，主裂纹垂直于铝层框架扩展。框架厚度的增加促使裂纹偏转路径延长，多裂纹扩展与微裂纹扩散等机制有效抑制了主裂纹的扩展，从而提升了复合材料的整体强度与韧性。有限元模拟分析结果与实验结果一致，有效验证了框架结构对主裂纹扩展的抑制作用。本研究为非均匀复合材料的结构设计与力学性能优化提供了理论支持。

>材料科学

• 激光重熔实现水下局部干法激光熔覆双相不锈钢耐磨性能提升

  李丛伟, 朱加雷, 曾才有, 邓彩艳, 从保强, 崔雷, 焦向东

  2026,55(6):1385-1392   DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20250266

  摘要(33) HTML(17) PDF(3.11 M)( 26)

  摘要：水下局部干法激光熔覆（ULDLC）是核电站设备原位修复的关键技术。本研究提出采用水下激光重熔技术进一步提升ULDLC制备的双相不锈钢（DSS）涂层的耐磨性能。研究了激光重熔热输入对ULDLC-DSS涂层微观组织及耐磨性能的影响规律。结果表明：DSS涂层初始组织包含魏氏体奥氏体（WA）、晶内奥氏体（IGA）、晶界奥氏体、二次奥氏体（γ₂）及铁素体。随重熔热输入增加，IGA与WA的含量逐渐降低，WA完全消失，铁素体含量显著增加，γ₂相完全溶解，铁素体形貌由片状转变为等轴晶。在最优工艺参数（激光功率3 kW、光斑直径6 mm、扫描速度10 mm/s）下，重熔区显微硬度提升至318.7 HV，增幅达25.7 HV，摩擦系数降低32%，磨损量减少55%。熔覆金属耐磨性能的提升得益于激光重熔导致表面氧化层形成和铁素体晶粒细化的协同作用。

• 热处理温度对TA1/304复合板微观组织和耐腐蚀性能的影响

  李熙杰, 李志鹏, 刘江林, 赵林超, 唐宇平, 梁建国

  2026,55(6):1409-1418   DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20250133

  摘要(25) HTML(12) PDF(3.21 M)( 26)

  摘要：通过模拟TA1/304复合板在人工海水（3.5wt% NaCl溶液）中的电化学实验，研究了该复合板经不同温度热处理后的耐腐蚀性能和腐蚀机理，分析了界面扩散行为和微观结构演变。结果表明，界面元素的扩散范围和扩散层的厚度随加热温度的不同而变化。由于其特殊的结构和成分，TA1/304复合板在含Cl^-的腐蚀介质中表现出优异的耐腐蚀性能，且其耐腐蚀性能明显优于普通钢板。同时，研究发现复合板的热处理工艺对其耐腐蚀性能有显著影响，经过600 ℃退火热处理后，复合板的耐腐蚀性能得到提高，且轧制表面的耐腐蚀性能远优于横截面。该研究成果为TA1/304复合板在化工、海洋工程等对耐腐蚀性能要求严格的领域的进一步应用提供了重要的理论依据和技术支撑。

• W-Fe-C复合材料的低温致密化机制及力学性能

  张建, 成禹, 李佳琪, 魏琴琴, 欧阳迪, 罗国强

  2026,55(6):1473-1479   DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20240827

  摘要(23) HTML(14) PDF(2.46 M)( 29)

  摘要：采用放电等离子烧结在不同烧结温度下制备W-Fe-C复合材料，对其烧结行为、物相组成、微观形貌以及力学行为进行表征，并分析其致密化机理。结果表明，随温度升高，复合材料中增强相由Fe₆W₆C转变为Fe₃W₃C，最终变为Fe₂W₂C。1400 ℃烧结后，样品相对密度高达99.2%，极限抗压缩强度为2455.15 MPa，变形率为25.42%。W-Fe-C复合材料在保温阶段存在一个特殊的蠕变恢复阶段，此阶段致密化速率几乎为零。W-Fe-C复合材料有效应力指数（）值约为1和2时，活化能分别为341.27和1005.73 kJ/mol，高于纯W，但由于原位反应促进扩散，其相对密度高于纯W。本研究为低温制备钨基复合材料提供了新思路。

• 动态碳热还原法制备纳米级钨粉

  张博林, 鲍阔阔, 唐家玉, 马运柱

  2026,55(6):1489-1497   DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20240843

  摘要(24) HTML(9) PDF(3.57 M)( 34)

  摘要：高品质纳米钨粉是制取高性能纳米晶钨合金和硬质合金的前提，氢还原制备钨粉因产生WO₂(OH)₂导致钨粉晶粒长大，碳热还原法可有效避免这一问题。本研究重点对碳热还原温度、气氛、时间以及动/静态工序对产物相结构和粒度等影响规律进行分析。结果表明：真空气氛下产物纯度高于氩气气氛；随还原温度升高，产物由高价氧化钨向低价氧化钨转变并最终转变为纯钨；保温时间为1 h时，随还原温度从1000 ℃升至1100 ℃，钨粉平均粒度由67 nm升至118 nm，还原温度为1000 ℃时，随保温时间从1 h延长至3 h，钨粉平均粒度从67 nm升至93 nm；在1000 ℃、保温1 h的真空动态碳热还原下，制备出平均粒径为67 nm的纳米钨粉。

• 喷丸对宽间隙钎焊接头界面元素扩散及性能影响

  丁坤英, 杜依蒙, 孙宇博

  2026,55(6):1511-1517   DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20240845

  摘要(21) HTML(10) PDF(2.51 M)( 22)

  摘要：基于Hastelloy X表面喷丸处理，研究喷丸对宽间隙钎焊接头界面元素扩散及性能的影响。对比了Hastelloy X表面未经喷丸处理及经过弹丸尺寸分别为0.180、0.300、0.500 mm喷丸处理后获得的宽间隙钎焊接头的微观组织和力学性能，利用SEM、EDS分析扩散层组织和元素分布特征。结果表明，喷丸处理产生的晶粒细化作用促进了降熔元素Si在Hastelloy X中的扩散，当弹丸尺寸为0.300 mm时，Si原子在钎焊接头组织中的扩散系数最大，为1.83×10^-8 mm²·s^-1，并且该钎焊接头的扩散层厚度最厚，为224.97 μm，其界面抗剪强度最大，为543.38 MPa，与未喷丸试样相比提高了19.39%。此外，通过理论计算得到了3种喷丸工艺下不同晶粒尺寸对Si元素扩散系数的影响，结合理论计算和实验数据，阐明了Si在宽间隙钎焊接头组织中的扩散机制。

• 梯度组织对Ti₂AlNb基合金性能影响机理

  李萍, 刘少枫, 丁瑞东, 郭胜华, 薛克敏

  2026,55(6):1534-1542   DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20250004

  摘要(21) HTML(8) PDF(3.05 M)( 29)

  摘要：通过在980 ℃对Ti₂AlNb基合金进行梯度挤压获得了具有梯度组织结构的试样。采用XRD、SEM、TEM对Ti₂AlNb基合金的梯度组织进行表征，采用纳米压痕和纳米划痕等试验对其性能进行研究，深入分析了梯度组织对Ti₂AlNb基合金性能的影响。结果表明：梯度挤压Ti₂AlNb基合金试样小变形心部组织主要由较为粗大的B2相及其晶界处分布的近等轴α₂相组成，位错密度较低，主要分布在B2相内部和B2/α₂相界上；大变形边缘组织由更加细小的B2相、大量分布较为均匀的棒/板条状O相和少量等轴α₂/O（rim O）相组成，位错密度较高，主要分布在板条/等轴O相与B2相界面处、O相及α₂相内部。梯度挤压试样心部硬度较低，耐磨性较差，但塑性较好；边缘区域在O相强化、细晶强化和位错强化等多种作用下具有较高的硬度，耐磨性能显著提升。Ti₂AlNb基合金中各相含量及尺寸沿径向呈梯度分布的组织结构可以使其获得良好的综合力学性能。

• 低温热熔ZrTiNi含能结构材料组织性能研究

  伍泽宸, 赵孔勋, 刘桂涛, 刘凯, 段炼, 杨洪泰, 刘奕彤, 梁栋

  2026,55(6):1543-1549   DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20250014

  摘要(33) HTML(13) PDF(2.40 M)( 26)

  摘要：ZrTiNi体系具有独特的低温热熔特性以及较高的化学反应潜能，在战斗部含能壳体中具备潜在应用前景。本实验基于三元相图计算对ZrTiNi的低温液相区进行了初步探索，采用真空烧结工艺制备了不同Zr含量（70wt%、80wt%、90wt%）的ZrTiNi合金块体，并对材料的微观组织、物相组成、准静态力学特性以及冲击引发反应特性进行了研究。根据三元相图计算结果，ZrTiNi体系在900、950以及1000 ℃下均具有广阔的液相区，展现出显著的低温热熔特性。致密度及金相检测结果显示，950 ℃烧结得到的Zr₇₀Ti₁₅Ni₁₅、Zr₈₀Ti₁₀Ni₁₀合金样品基本实现完全致密，而Zr₉₀Ti₅Ni₅合金样品致密度仅81.7%，合金截面仍存在大量孔洞缺陷，这表明随Zr含量增高，合金整体熔点上升。XRD及SEM分析结果显示，ZrTiNi合金均由Zr(Ti)固溶体主相以及Ni-Zr(Ti)金属间化合物组成，并且，Zr含量的增加促进了富Zr固溶体相的形成，对金属间化合物的形成起到一定抑制作用。准静态压缩实验结果表明，致密的Zr₇₀Ti₁₅Ni₁₅、Zr₈₀Ti₁₀Ni₁₀合金样品抗压强度均超过1200 MPa，为抗爆轰加载及侵彻穿甲提供了基础条件。在弹道枪试验中，Zr₈₀Ti₁₀Ni₁₀合金弹丸以1029 m/s的速度成功击穿前置钢板，并实现航空煤油的持续引燃，表明其具备优异的冲击引发纵火性能。

• Mo14Re合金SPS烧结及室温力学性能

  王滢, 赖陈, 郑铮辉, 苗国威, 王金淑

  2026,55(6):1550-1556   DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20250023

  摘要(27) HTML(11) PDF(2.36 M)( 35)

  摘要：分别采用高能球磨（high energy ball milling， HEBM）和喷雾干燥-氢气还原（spray drying-hydrogen reduction， SPHR）法制备了钼铼粉体，然后通过放电等离子烧结（spark plasma sintering， SPS）得到Mo14Re合金（Mo14Re-HEBM和Mo14Re-SPHR）。利用X射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）和背散射电子能谱（EBSD）等分析了Mo14Re合金的物相、显微结构、成分分布和晶粒尺寸，探讨了Mo14Re合金室温拉伸和压缩的变形机理。XRD结果表明Mo14Re-SPHR合金(101)晶面间距小于Mo14Re-HEBM合金；EDS结果显示，Mo14Re-HEBM合金在晶界处存在Re偏聚，而Mo14Re-SPHR合金元素分布均匀；室温压缩结果显示，Mo14Re-SPHR压缩屈服强度为679.11 MPa，高于Mo14Re-HEBM合金的602.71 MPa；EBSD分析发现，压缩变形量大于5.0%时，Mo14Re-SPHR中以｛123｝<111>为主滑移系的晶粒比例增加，以{110}<111>和{112}<111>为主滑移系的晶粒比例降低，而Mo14Re-HEBM中3个滑移系的变化趋势与Mo14Re-SPHR中的相反，使得Mo14Re-HEBM的应变硬化率高于Mo14Re-SPHR；室温拉伸结果显示，Mo14Re-SPHR表现出更好的塑性和韧性。

• 热处理对轧制态GWZ932镁合金微观组织和力学性能的影响

  王一立, 刘继良, 王礼营, 袁满, 王建利, 杨忠

  2026,55(6):1583-1596   DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20240836

  摘要(22) HTML(14) PDF(4.58 M)( 34)

  摘要：通过光学显微镜、X射线衍射仪、维氏硬度计、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、高角度环形暗场扫描透射电子显微镜等研究了固溶与时效处理对轧制态GWZ932镁合金组织演变和力学性能的影响。结果表明，轧制态合金组织主要由 α-Mg、块状18R-LPSO相、片层状14H-LPSO相、富稀土相和Zn-Zr相构成。经500 ℃固溶处理2 h片层14H-LPSO几乎完全溶入基体，固溶4 h后从α-Mg基体中析出细长针状14H-LPSO，且随着时间的延长其体积分数逐渐升高，固溶6 h时针状14H-LPSO体积分数达到16%，固溶8 h后针状14H-LPSO相溶解并重新析出片层14H-LPSO（长约14.9 μm，宽约8.2 μm），少量未溶解的针状14H-LPSO相长大形成棒状14H-LPSO（长23.4 μm，宽1.98 μm）。提高固溶温度至520 ℃，溶质原子扩散速率加快，导致片层14H-LPSO完全溶解和再析出时间分别提前至1和2 h，再析出的片层14H-LPSO相尺寸（长12.6 μm，宽5.1 μm）小于500 ℃固溶8 h再析出的尺寸。520 ℃固溶过程中未出现针状14H-LPSO的析出与转变，说明针状14H-LPSO相的析出与溶解及其含量受固溶温度和时间的影响。在此基础上，研究了合金经520 ℃固溶处理4 h后的时效硬化行为，结果表明合金在225 ℃时效处理64 h时达到峰值硬度。峰值时效条件下合金的室温抗拉强度（UTS）、屈服强度（YS）和伸长率（EL）分别为：396.3 MPa、274 MPa和12.7%。相比轧制态分别提高了23.8%，7.4%和69.3%。合金优异强度和塑性来源于 α-Mg基体中析出的长约28.9 nm，宽约8.9 nm，体积分数约为11.7%的柱面β''相和基面18R-LPSO/γ''相。

• Cu及其包覆金刚石微粒对镍基复合涂层组织性能的影响

  孙华为, 吴奇隆, 李宇佳, 孙志鹏, 刘建波, 张雷

  2026,55(6):1605-1611   DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20250047

  摘要(21) HTML(12) PDF(1.70 M)( 27)

  摘要：采用感应加热技术制备了直接添加Cu和Cu包覆金刚石的镍基复合涂层。研究了Cu添加形式对金刚石镍基复合涂层的微观组织、物相演变、显微硬度和磨损性能的影响。结果表明：在金刚石镍基复合涂层中直接添加Cu和采用Cu包覆金刚石的形式引入Cu，均会抑制镍基合金基体中碳化物的生成，采用Cu包覆金刚石的形式添加时，在镍基合金基体中几乎观察不到碳化物；相较于直接添加Cu，采用Cu包覆金刚石涂层的平均显微硬度下降了76.7 HV，而且在磨粒磨损试验的15~45 min磨损阶段，涂层表现出更加优异的耐磨性。

>评述

• NiTi形状记忆合金选区激光熔化多孔结构的设计、性能与多领域应用进展

  马晓璐, 王偲宇, 沈渤然, 吴文征, 李桂伟

  2026,55(6):1451-1464   DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20250309

  摘要(21) HTML(13) PDF(3.44 M)( 34)

  摘要：NiTi形状记忆合金凭借其独特的形状记忆效应与超弹性，已在多个领域得到广泛应用。增材制造技术实现了NiTi形状记忆合金高性能复杂结构精准成形，助力新型结构设计。本文回顾了选区激光熔化（SLM）制备的NiTi多孔结构在生物医学和机械工程领域的应用情况，综述了不同应用场景下各类新型SLM-NiTi多孔结构的特点，探讨了该类结构的创新性设计方法，并分析了其相应的优异性能，包括压缩性能、超弹性、形状记忆效应、能量吸收能力及生物相容性，为增材制造高性能NiTi结构的设计及应用提供参考。

• 高纯钼粉制备中的形貌调控路径与发展趋势

  邵志猛, 江洪林, 高博文, 张其东, 胡志方, 豆志河, 尹延西

  2026,55(6):1612-1624   DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20250103

  摘要(22) HTML(9) PDF(2.50 M)( 26)

  摘要：高纯钼粉因其优异的高温力学性能、导电导热特性及耐腐蚀性，在航空航天、电子器件、核能及粉末冶金领域具有广泛应用。本文系统综述了高纯钼粉的制备方法，包括氢气还原、碳热还原、喷雾热解、低温熔盐辅助还原等工艺，并分析了不同制备方法对钼粉纯度、粒度分布、形貌演变及烧结性能的影响。已有研究显示，氢气还原法仍是目前最广泛应用的技术，优化还原温度、气氛及预处理工艺可有效降低杂质含量，改善粉体的均匀性。此外，喷雾热解及低温熔盐辅助还原等新兴技术在粒度可控性、球形化及纳米化方面展现出良好前景，可提高钼粉的流动性和烧结致密度。另外还展望了未来高纯钼粉制备的发展方向。未来研究应进一步优化前驱体选择与工艺参数，提高钼粉的纯度、粒度均匀性及形貌可控性，以满足高端制造业对高性能钼材料的需求。

优先出版

• 激光选区熔化成形蜂窝嵌套晶格结构的压缩变形性能及微观组织研究

  优先出版日期:2026-02-13  DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20250336

  摘要(80) 全文(84)

  摘要：蜂窝结构因其轻质、高强度和能量吸收等特性而被广泛应用于材料轻量化设计领域。然而，传统蜂窝结构侧面性能差，结构稳定性不好。为了解决这些问题，本文将三种杆单元晶格结构嵌套在蜂窝空腔内，从而得到新的蜂窝嵌套晶格结构。以AlSi10Mg粉末为材料，采用激光选区熔化（SLM）技术制备蜂窝嵌套新型BCC晶格结构（HC-N-BCC）、蜂窝嵌套对称杆晶格结构（HC-SP）、蜂窝嵌套新型萤石晶格结构（HC-N-F）和空蜂窝结构（HC-E）不同相对密度的试样，并进行侧面压缩力学性能测试、宏微观变形机制和能量吸收分析。结果表明：蜂窝嵌套晶格结构侧面压缩性能大幅优于空蜂窝结构，在46%相对密度下，HC-SP结构的压缩模量和峰值应力比HC-E高43%和44.7%，在50%应变下，其能量吸收值（）和破碎力效率（CFE）分别是HC-E的7.7倍和5.3倍。当桁架晶格嵌入蜂窝空腔后，使得蜂窝外壳从瞬间破碎变形变成缓慢均匀变形，这极大改善了蜂窝结构的压缩稳定性。桁架体积占整体结构的占比越大，蜂窝嵌套晶格结构的性能提升效果越好。

• 考虑粉末盘服役特性的FGH95合金疲劳寿命与失效机理研究

  优先出版日期:2026-02-13  DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20250405

  摘要(70) 全文(87)

  摘要：针对挤压锻造态FGH95合金在模拟航空发动机粉末盘组件服役工况下的使用性能评价缺失关键问题，本研究首先基于粉末盘组件止动槽上的最大主应变梯度，按照一定的设计准则设计出模拟件，并对其设计方法进行验证，然后采用基于临界距离（Theory of Critical Distances, 简记为TCD）的疲劳寿命方法进行寿命预测，最后对疲劳寿命方法及失效机理进行验证。研究结果表明:本研究提出的一种三维空间域全自动搜索方法能够获得止动槽上的最大主应变梯度；与工程中常用Morrow修正的总应变寿命方法相比，采用考虑应变梯度的TCD寿命方法能够更准确地预测止动槽的疲劳寿命；合理解释了缺口标准圆棒试样不能准确模拟止动槽疲劳寿命的重要原因；运用断口分析技术验证了缺口标准圆棒试样、止动槽及其模拟件疲劳失效机理的差异。

• Zr-2.5Nb合金不同工艺预生膜的显微组织和摩擦磨损性能研究

  优先出版日期:2026-02-13  DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20250407

  摘要(101) 全文(56)

  摘要：微动磨损是限制重水堆用压力管寿命的主要原因之一。为提高重水堆用Zr-2.5Nb压力管的服役可靠性，本文通过三种工艺在Zr-2.5Nb合金表面制备了约1μm厚的预生氧化膜，并研究了其力学性能与显微组织的关系。三种预氧化处理工艺分别为在400 ℃、10.3 MPa除氧过热蒸汽、300 μg/kg溶解氧过热蒸汽以及400 ℃、2 MPa低压蒸汽中氧化24 h。结果表明，Zr-2.5Nb合金由α-Zr和β-Zr双相组成，α-Zr和β-Zr的形貌均呈长条状，β-Zr连续分布在α-Zr晶界处。不同预氧化条件下生成的膜显微结构存在差异:除氧条件下的预生膜中的微裂纹相对较多，其柱状晶尺寸较为短小并且排列杂乱；溶解氧条件下的预生膜最致密，缺陷最少，而低压条件下的预生膜厚度虽最大，但孔隙和裂纹相对更多。与原始合金相比，预生膜使合金纳米硬度提高了50%~180%，硬度/模量比值（H/E）提高了约56%~81%，磨损率降低了31%~44%，预生膜显著提高了合金表面的硬度和耐磨损性能，使磨损机制由严重的磨粒磨损转变为轻微黏着磨损。其中，溶解氧条件下制得的预生膜最为致密，硬度提升效果最突出，这是因为预生膜的强化作用与其显微形貌密切相关。致密完好的氧化膜不仅硬度更高，且与金属基体结合更牢固，不易在局部受力时剥落或开裂。

• GNP/SiC/Al复合材料的高温磨损行为及其与灰铸铁的对比研究

  优先出版日期:2026-02-13  DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20250410

  摘要(56) 全文(55)

  摘要：通过高能球磨法结合粉末冶金工艺制备了SiC和石墨烯纳米片（GNP）混杂增强铝基（GNP/SiC/Al）复合材料。通过扫描电镜、透射电镜、拉伸试验机和摩擦试验机等设备对GNP/SiC/Al复合材料的微观组织、力学和磨损性能进行表征和分析，并与灰铸铁材料（HT250）进行对比。结果表明，SiC与GNP在基体中均匀分散，复合材料的常温及350 °C下抗拉强度分别达到287 MPa和101 MPa。常温磨损中，复合材料耐磨性能低于灰铸铁，两种材料均呈现粘着磨损和磨粒磨损机制。高温磨损中，复合材料耐磨性显著优于灰铸铁。灰铸铁表现为粘着磨损和磨粒磨损机制，而复合材料以粘着磨损为主。SiC与GNP的高温钉扎效应、GNP的自润滑特性以及机械混合层的形成是GNP/SiC/Al复合材料高温耐磨性能优异的主要原因。

• 增材制造金属多孔材料的研究进展

  优先出版日期:2026-02-13  DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20250417

  摘要(74) 全文(50)

  摘要：金属多孔材料是一类兼具结构功能一体化特征的材料，其显著特点是具有明确的孔隙结构。这种孔隙结构使其同时具备金属材料与多孔材料的双重特性，因而广泛应用于核工业、石油化工、航空航天等领域。增材制造技术能够实现复杂多孔金属结构的一体化制造，具有材料利用率高、可精确调控孔隙结构等优势。本文介绍了面向金属多孔材料的增材制造技术发展现状，重点分析了增材制造金属多孔材料的成孔机制与性能特点，综述了其在医疗、模具等行业的应用进展，探讨了人工智能在金属增材制造技术中的应用情况，并对该技术未来的发展进行了展望。

• 高速挤压Mg-8Al-0.4Zn-0.9Ca-0.2Gd-0.2Mn合金微观组织与力学性能研究

  优先出版日期:2026-02-13  DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20250420

  摘要(68) 全文(48)

  摘要：为解决商用AZ80镁合金难以高速挤压加工的瓶颈问题，本研究采用微量Ca、Gd对其进行复合合金化，在Mg-8Al-0.4Zn-0.9Ca-0.2Gd-0.2Mn（AZXVM80100, wt.%）微观组织中原位生成大量高熔点Al2Ca相、Al2Gd与Al8Mn5相。这些高熔点第二相在高速（32.4 m/min）挤压过程中稳定存在，避免了热裂纹的产生，同时显著细化动态再结晶晶粒。高速挤压AZXVM80100合金发生了完全再结晶，表现出典型的基面纤维织构，其平均晶粒尺寸为8.6±1.7 μm。归因于显著的细晶强化作用与以位错滑移为主导的塑性变形机制，挤压态AZXVM80100合金表现出优异的强度与塑性匹配，其屈服强度与延伸率分别达到257.4±4.1 MPa与14.9±0.8%。兼具优异挤压加工性能与强韧性能的AZXVM80100合金在制备低成本高强韧挤压镁合金产品方面展现出巨大潜力。

• 航空发动机用惯性摩擦焊接关键技术研究现状、应用及展望

  优先出版日期:2026-02-13  DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20250421

  摘要(105) 全文(36)

  摘要：惯性摩擦焊作为一种先进的固相焊接工艺,以其绿色、高效及优异的焊接质量在航空发动机转子组件制造上得到了广泛应用。本文系统总结了近年来各方学者在航空用钛合金与高温合金的惯性摩擦焊接头的微观组织、力学性能及数值模拟等方面的研究成果,针对航空用大吨位、高精密惯性摩擦焊机及在各型先进航空发动机转子组件上的应用进行了总结概括,未来研究应着力解决新材料、新结构的工程应用中的关键技术难题,并对未来发展方向进行了展望,惯性摩擦焊技术的持续创新也将为新一代航空发动机的高性能、轻量化与可靠性提供关键技术支撑。

• 钎焊温度对柔性镍基碳化钨金属布真空钎焊涂层组织及性能的影响

  优先出版日期:2026-02-13  DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20250424

  摘要(70) 全文(32)

  摘要：将由WC粉末、NiCrBSi粉末和粘结剂构成的混合金属粉末制备成柔性镍基碳化钨金属布,借助真空钎焊在Q235钢表面制备镍基碳化钨涂层。这种柔性金属布可以任意裁剪、任意折叠,实现了一些曲面异形结构件表面厚度可控涂层的制备。本文探讨了不同钎焊温度对镍基碳化钨涂层组织、界面结合强度、硬度和耐磨性的影响。结果表明：钎焊温度的升高不改变涂层微观组织构成,镍基碳化钨涂层/钢基体界面处主要由Fe的固溶体、Ni₃Si和Ni₃B构成,钎缝区主要是Ni的固溶体、WC、W₂C、CrB和Cr₇C₃等化合物构成。随着钎焊温度的升高,镍基碳化钨涂层的孔隙率和孔隙平均面积逐渐降低,涂层的致密度逐渐提高,从而涂层的硬度和耐磨性逐渐增加,这主要是因为柔性碳化钨金属布熔化后,随着钎焊温度的增加,熔融NiCrBSi金属对WC颗粒的包裹性和填充WC颗粒之间间隙的能力增强,减少了涂层中孔隙,提高了涂层的致密度,涂层具有较高的硬度和耐磨性。而镍基碳化钨涂层/钢基体结合强度随着钎焊温度的升高先增加后减小,当钎焊温度为1080℃时,涂层抗剪切强度最大,为336.5MPa。这是因为随着钎焊温度升高至1080℃,涂层/基体界面化合物层厚度从4.7μm增加至9.2μm,适合厚度的化合物增加了涂层与基体之间的结合强度。但钎焊温度进一步升高至1140℃,界面化合物层厚度增加至13.9μm,过厚的化合物层导致涂层抗剪切强度降低。

• 材料特性和工艺参数对粘结剂喷射制造93W-4.9Ni-2.1Fe合金坯体质量的影响

  优先出版日期:2026-02-13  DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20250425

  摘要(53) 全文(29)

  摘要：粘结剂喷射是实现钨镍铁合金中大尺寸复杂异形部件低成本整体近净成形的可行方法,但面临坯体固化和脱脂易开裂的问题,需发展高强度坯体的粘结剂喷射制造工艺。本文分别设计以粉末粒径、粘结剂种类、粘结剂饱和度及单层打印层厚为变量,基于粘结剂喷射工艺制造了系列钨镍铁合金坯体并测试了其压缩强度,分析了材料特性和工艺参数对坯体质量的影响行为。结果表明,在本文所选数值范围内,粘结剂喷射制造钨镍铁合金坯体的压缩强度与粉末粒径及单层打印层厚呈现负相关关系,随粘结剂饱和度的提高持续增大。选用水性醇基粘结剂、D50粒径为7.65μm的粉末,粘结剂饱和度为70%、单层打印层厚为60μm,粘结剂喷射制造钨镍铁合金坯体兼顾较高强度和尺寸精度。

• 一种硅增强型9Cr铁素体/马氏体钢持久性能的研究

  优先出版日期:2026-02-13  DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20250429

  摘要(40) 全文(35)

  摘要：本工作利用SEM、TEM、EBSD、维氏硬度计等手段研究了一种硅增强型9Cr铁素体/马氏体钢（记为H-Si钢）在550 ℃条件下的持久性能以及持久断后样品夹持段和平行段的组织和硬度差异，深入分析了H-Si钢在温度和应力耦合作用下的组织演变规律及其对持久性能的影响。结果表明：H-Si钢具有良好的持久性能，在550 ℃、167 MPa条件下，持久断裂时间为2252 h，且本实验应力条件下的断裂模式均为韧性断裂。不同应力下，H-Si钢夹持段的基体组织均相对稳定，板条宽度在380 ? 440 nm之间，硬度基本不变，保持在230 HV左右。相比而言，平行段在应力作用下的微观组织发生明显退化，位错密度快速降低，板条发生显著宽化，因位错强化和界面强化均显著减弱，导致硬度明显下降，如时间最长的167MPa@2252h试样平行段硬度下降到193 HV，导致其高温持久性能不如P91。

• 精确控冷热处理对盘用第三代粉末高温合金高温塑性的影响研究

  优先出版日期:2026-02-13  DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20250430

  摘要(44) 全文(33)

  摘要：本文以粉末高温合金FGH4113A为研究对象，设计并实施了固溶阶段精确控冷，研究了不同冷却路径对其微观组织演变及800℃拉伸性能的影响机制。研究结果表明，冷却路径对合金的强度塑性协同性具有重要影响 。采用传统的150℃/min连续冷却工艺时，合金800℃拉伸屈服强度为920±7 MPa, 抗拉强度为1079±9 MPa, 断后延伸率为13 ±3 %。相比之下，采用第一阶段慢冷（44~75℃/min）与第二阶段快冷（459~594℃/min）相结合的工艺（CP2），屈服强度和抗拉强度分别提升至978 ± 7 MPa和1112 ± 5 MPa, 同时延伸率优化至15 ± 1%。通过将工艺参数优化为第一阶段48~65℃/min冷却及第二阶段275~326℃/min冷却（CP3），在保持屈服强度975 ± 10 MPa, 抗拉强度1108 ± 6 MPa的同时，将延伸率提升至18.5 ±1%。微观组织表征揭示，阶段控冷工艺通过高温慢冷促进位错回复与中温区间快冷冻结低缺陷结构的组合，有效获得了低晶粒取向、低位错密度的晶粒组织。此外，γ"相析出行为分析表明，第一阶段冷却速率主导了二次γ"相的尺寸，而冷速转折温度则调控三次γ"相的体积分数。第二阶段冷却速率会影响三次γ"相的尺寸。通过γ"相的多尺度协同分布，具体而言，适中的二次γ"相通过促进位错绕过机制，增强材料的应变硬化能力；弥散分布的三次γ"相则通过位错切割机制补偿二次γ"相粗化造成的强度损失。本研究表明，阶段精确控冷是一种无需改变合金成分即可实现FGH4113A粉末高温合金的800℃强度-塑性协同优化的有效途径，为该合金的热处理工艺设计提供理论依据和实践指导。

• FGH4113A粉末高温合金的裂纹扩展性能研究

  优先出版日期:2026-02-13  DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20250432

  摘要(47) 全文(33)

  摘要：对自主研发的第三代粉末高温合金FGH4113A的裂纹扩展性能进行了研究,包括制备工艺、温度、加载频率对裂纹扩展性能的影响,并与国内外同类高温合金进行了比较。采用热等静压(HIP)、热挤压(HEX)、等温锻造(ITF)与热处理(HT)的组合工艺制备合金,实验测试温度包含室温、650℃、700℃,加载频率有0.33Hz与20Hz ,分析了工艺、温度、加载频率对合金高温裂纹扩展性能的影响,对比了同类合金牌号FGH95、FGH96、FGH97、FGH98、ME3、LSHR的裂纹扩展性能。结果表明：PPB和晶界周围粗大的一次γ′相是合金裂纹扩展性能的不利因素,增大合金晶粒尺寸有利于降低裂纹扩展速率。挤压与锻造工艺能够有效消除PPB,从而提高合金的抗裂纹扩展能力。室温裂纹扩展速率远低于650℃和750℃的裂纹扩展速率,合金0.33Hz测试频率的裂纹扩展速率明显高于20Hz,升高温度与降低测试频率均会增大合金的裂纹扩展速率。ITF态FGH4113A合金在稳定裂纹扩展阶段超出FGH98、LSHR和ME3合金,达到了国际上第三代粉末高温合金的先进水平。

• 纳米多孔金属在能源与储能领域的应用

  优先出版日期:2026-02-13  DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20250434

  摘要(76) 全文(32)

  摘要：纳米多孔金属因其独特的孔结构和优异的电化学性能,在能源和储能领域展现出广泛的应用潜力。其结构特点使其具有大比表面积和优异的导电性,且成分结构具有可调性。因此,纳米多孔金属在能量转换领域中发挥了重要的作用。本文综述了纳米多孔金属的合成方法及其结构调控,重点探讨了其在电催化反应(如析氧反应和析氢反应)及储能设备(如锂离子电池、钾离子电池和超级电容器)中的应用。研究表明,纳米多孔金属不仅能够提高催化效率,还能改善电池的循环稳定性和能量密度。然而,合成方法的可重复性、长期稳定性、成本及实际应用中的技术障碍仍需进一步研究。未来的研究将集中在优化纳米多孔金属的微观结构和表面特性,以实现高效、可持续的能源解决方案。

• 微量元素Zr添加对K492M高温合金微观组织及力学性能的影响

  优先出版日期:2026-02-13  DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20250437

  摘要(74) 全文(27)

  摘要：本文研究了微量Zr元素添加对K492M高温合金微观组织、室温和高温力学性能的影响作用。实验合金中的Zr含量在60~580 ppm范围内变化。结果表明，微量Zr元素添加并未影响铸态和热处理态K492M合金的主要相组成，铸态K492M合金主要由γ基体相、γ"沉淀相、MC型碳化物和(γ+γ")共晶相组成，热处理后(γ+γ")共晶相基本消失，析出M23C6型碳化物。微量Zr元素添加显著细化K492M合金的晶粒组织，当Zr含量为160 ppm时，铸态和热处理态合金的晶粒组织细化效果最为显著。随着Zr含量由60 ppm增加至580 ppm，铸态和热处理态K492M合金中MC碳化物趋于细化；Zr元素添加对合金中γ′相体积分数及尺寸影响较小。Zr元素含量变化对热处理态K492M合金的室温拉伸性能及高温（760 ℃）拉伸强度影响较小，但显著影响合金的高温塑性和持久性能（760 ℃/662 MPa），Zr含量为160 ppm时，合金的高温拉伸延伸率及持久寿命最高，相比于含0 ppm Zr的合金分别提高了53.8%和16.8%。

• 粘结剂喷射制造高强韧93W-4.9Ni-2.1Fe合金的烧结和热处理工艺研究

  优先出版日期:2026-02-13  DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20250438

  摘要(68) 全文(27)

  摘要：粘结剂喷射技术理论上兼顾增材制造和粉末冶金法的工艺优点,可实现钨镍铁合金复杂异形部件的高性能、高精度一体成形,但当前适用于制造高强韧钨镍铁合金产品的优选工艺参数仍不明确。本文系统研究了烧结温度、烧结时间及热处理制度等对粘结剂喷射制造93W-4.9Ni-2.1Fe合金物相组成、微观织构和力学性能的影响规律,阐明了真空脱氢和循环淬火两种热处理制度的强韧化机理。结果表明,烧结温度是影响粘结剂喷射制造93W-4.9Ni-2.1Fe合金物理和机械性能的关键因素,其数值设计应超出粉末冶金法至少20 ℃为宜。真空脱氢主要通过改善Ni-Fe相韧性实现对合金的韧化,而循环淬火则通过减少W-W连接度进而缓解W-W界面应力集中获得韧化。两种热处理制度协同使用,样品的抗拉强度和断裂伸长率分别达到938 MPa和18.7%,较未热处理样品相应提高13.4%和253%。

• 低维材料协同增强镁合金表面纳米复合电沉积

  优先出版日期:2026-02-13  DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20250441

  摘要(45) 全文(19)

  摘要：为提高镁合金表面综合性能，采用纳米复合电沉积技术在AZ91D镁合金表面制备添加零维材料ND（纳米金刚石）和一维材料CNTs（碳纳米管）的Ni基复合层，ND与CNTs复配的协同作用改善了沉积层的组织结构并提升其综合性能。研究表明，ND作为异质形核核心，促进Ni晶粒沿（111）面择优取向生长，降低Ni基沉积层表面粗糙度并提升其组织均匀性与致密性；CNTs的高比表面积与优异导电性进一步优化了沉积层组织结构与性能；两种碳基纳米材料复配表现出优异的协同增效作用：ND的晶粒细化效应与CNTs的导电增强作用相辅相成，使沉积层在结构致密性、晶粒取向稳定性以及界面结合强度等方面显著优化，进一步提高了耐磨性与耐蚀性。当ND与CNTs添加量分别为12 g/L、0.15 g/L时，沉积层组织结构均匀致密，硬度达1212.7 HV，摩擦系数降至0.34，自腐蚀电流密度降至1.45810-7 A·cm-2（较镁合金基体降低3个数量级），耐铜绿假单胞菌性能良好，抑菌率高达90%。本研究为低维材料协同增强高性能镁合金表面复合沉积层提供了理论依据和工艺参考。

• 具有点阵结构的多孔Ni-Fe合金电沉积制备

  优先出版日期:2026-02-13  DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20250445

  摘要(72) 全文(21)

  摘要：采用电沉积耦合增材制造技术制备了具有点阵结构且孔隙率高(95% ~ 98%)的多孔Ni-Fe合金。设计了四面体型和简单立方型两种点阵结构模型,发现减小杆元长度或增大杆元直径和杆元与水平方向夹角可显著提高点阵结构的比表面积。分析了电沉积参数对多孔Ni-Fe合金宏观形貌及结构特征的影响,确立最佳电沉积工艺条件是：阴极电流密度为2 ~ 3 A.dm_-2^{、沉积温度}为50 ~ 60 ℃、镀液pH值为3、沉积时间为1 h。在此优化条件下制备了四面体型与简单立方型多孔Ni-Fe合金,经单向准静态压缩实验测试,四面体型多孔Ni-Fe合金的屈服强度达到45.3 MPa,比简单立方型提高12.4%。有限元模拟结果表明两种点阵结构在压缩载荷下应力均集中于节点区域,应力集中是导致局部变形与断裂的主要原因。

• 铂族金属高熵合金的设计、制备与应用研究进展

  优先出版日期:2026-02-13  DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20250450

  摘要(55) 全文(21)

  摘要：高熵合金(High-Entropy Alloys, HEAs)是一类由五种或更多主要元素以等摩尔比或近等摩尔比组成的多主元合金材料,具有高熵效应、极端晶格畸变、缓慢扩散和多元协同效应等独特性质。铂族金属高熵合金(Platinum Group Metal High-Entropy Alloys, PGM-HEAs)因其优异的催化活性、耐腐蚀性及超导、磁制冷等功能特性,在催化、能源等高科技领域展现出广阔的应用前景,已成为高熵合金研究的重要分支。本文系统地综述了PGM-HEAs的设计、制备方法及其应用研究进展,并探讨了其未来发展趋势与潜力。

• Fe-30Mn可降解金属的激光原位合金化及其生物学研究

  优先出版日期:2026-02-13  DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20250452

  摘要(45) 全文(19)

  摘要：3D 打印技术可以制造复杂的结构从而实现骨植入体的个性化定制。采用原位合金化制备非常规配方合金时，可以通过省去制备预合金粉末的步骤，从而降低成本。本研究利用 PBF-LB 原位合金化制备了块状和Gyroid多孔 Fe-30Mn 合金，并探讨了不同打印参数对试样性能的影响。打印过程中激光能量密度较低会导致铁、锰元素混合不均匀，导致材料性能下降；激光能量密度过高则会使锰元素挥发，造成合金成分不符合预期。通过优化激光参数，可获得致密度高、铁锰元素分布均匀的试样，其抗拉强度达到 644.67 MPa，延伸率达到 21.61%，在模拟体液中的腐蚀速率为0.042 mm/年。此外，所得Gyroid多孔支架的孔隙率为 49.84%，0.2% 应变屈服强度为 66.11 MPa，20% 应变压缩强度为 170.76 MPa，弹性模量为 6.41 GPa。间接细胞毒性试验和细胞黏附试验结果表明，该材料具有良好的生物相容性。综上所述，本研究使用PBF-LB 原位合金化制备的 Fe-30Mn 合金有作为可降解人骨植入物的应用前景。

• 石墨与金属钎焊概述

  优先出版日期:2026-02-13  DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20250459

  摘要(41) 全文(19)

  摘要：石墨因具有诸多优良的特性被广泛应用于航空航天、核能及电子散热等领域,在现代工业中占有越来越重要的地位,实现石墨与合金及金属的可靠连接对于完成异种材料的性能互补及拓宽应用领域具有重要意义。然而,在石墨与异种材料的焊接过程中存在一些亟待解决的难题,其中主要是钎料润湿性差、控制界面生成脆性相和缓解界面应力的问题。本文回顾了相关石墨和合金及金属的钎焊研究进展,阐述了石墨与金属直接钎焊与间接钎焊两种方法对接头性能的影响,着重分析了各种钎焊方法对解决石墨润湿性差的问题的解决思路,最后对异种材料连接提出了展望。

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