难熔高熵合金（RHEA）由于其优异的高温力学性能，近年来备受关注。然而，室温延展性差和密度高仍然是限制其工业应用的主要因素。通过机械合金化和放电等离子烧结组合工艺，制备出理论密度仅为7.708g/cm³的Ti₆₀Nb₁₂Mo₁₂Ta₁₂W₄难熔高熵合金。研究了烧结温度对合金组织和力学性能的影响。结果表明：合金相结构由BCC相（BCC1相和BCC2相）和极少量FCC析出相组成。在室温条件下，经1600℃烧结的合金获得最高的压缩峰值应力和最佳塑性（2542MPa和9.8%），同时…
8418钢是一种含有Cr、Mo和V等元素的空冷硬化热作模具钢，目前广泛应用于热锻模具、热镦模具、冲压模具、压铸模具及挤压模具等热成形领域。以国内某铸锻公司生产的8418钢为研究对象，利用金相显微分析、硬度检测、拉伸试验及冲击试验等方法研究了热处理对锻造8418模具钢显微组织和力学性能的影响规律。结果表明：8418钢经过热处理（超细化处理和球化退火、880℃正火、1030℃淬火和两次600℃回火）后，材料的晶粒度等级从原来的6.5级提升至8.5级，最终组织表现为晶粒细小的回火索…
针对海上风电S460钢在复杂海洋环境中对高强韧性的需求，通过超纯净冶炼结合控轧控冷工艺，研究了未再结晶区轧制温度、道次压下率及待温厚度对组织性能的影响。结果表明：降低未再结晶区轧制温度至812℃可促进晶粒细化与位错强化，屈服强度提升至610.47MPa，同时增加准多边形铁素体比例并改善塑韧性；当道次压下率增至26.0%时，贝氏体含量提升并强化纳米级粒子析出，-80℃冲击吸收能量下降至142J；当待温厚度为40mm时，其强度与低温韧性综合性能最佳。研究表明：通过控轧控冷工艺调控…
金属材料锻造和热处理工艺具有高污染、高能耗的生产特征，对现有工艺进行节能优化是产业绿色升级的关键。众多学者从试验方法、数值模拟和人工智能等角度提出了一些优化方案，这些成果在帮助企业提升生产效率的同时也提高了能源利用率，实现了低碳发展。对金属材料的锻造和热处理工艺进行了系统的阐述，将节能优化方案分为试验方法、数值模拟和人工智能等三类，并分析讨论了每种方案的优缺点。其中数值模拟可通过全面分析对生产过程进行优化，但具有计算时间长的缺点。同时数值模拟技术近年来不断向数字孪生方向发展，…
随着北极航道开发与极地资源勘探的推进，各种极地船舶在北极地区的活动日益频繁。船用低温钢面临表面覆冰、海洋腐蚀和冰层冲击摩擦等多重挑战，其表面性能强化需求也变得愈发迫切。激光加工技术凭借高精度、低热影响及工艺灵活等优势，为船用低温钢表面性能协同强化提供了创新途径。系统梳理了国内外近年来激光刻蚀、激光熔覆和激光重熔技术对船用低温钢表面性能提升的机理与应用研究进展，指出当前该领域研究存在的不足，阐明未来应着力利用激光加工技术开发船用低温钢多尺度多功能复合表面，并结合极地服役场景构建…
金刚石拥有极高的硬度和优良的耐磨性，由其作为磨粒制作的金刚石工具在硬脆难加工材料的高效、精密加工方面具有不可替代的作用。然而，随着新型硬脆材料的推广应用及现代精密加工需求的不断提高，亟需开发形状复杂化、结构精细化和性能高端化的金刚石工具。与传统制造技术相比，激光增材制造技术从原理上突破传统工具的结构设计和制造模式，可实现复杂形状、微小尺寸、超薄厚度金刚石工具的精密成形，受到国内外研究者的高度关注。检索了对近几年国内外有关激光增材制造金刚石工具的文献报道，综述了金属基金刚石工具…
在车轴服役过程中，车轴的损坏主要包括装配过程中对内壁产生的摩擦微动损伤、经泥沙等冲刷腐蚀后不断损伤剥落、运行过程中承载的旋转弯曲载荷疲劳损伤，以及检修推卸过程车轴的表面拉伤等，这些损坏会导致车轴因表面失效而报废。针对这些问题，选用中车研究院自行研制的CRRC-SP-13合金钢粉末对损伤的EA1N车轴进行激光熔覆处理，并制定了详细的激光熔覆工艺，分别从熔覆前、熔覆过程和熔覆后处理对车轴修复过程进行严格管控。结果表明：车轴经激光熔覆工艺处理后效果良好，无气孔、夹渣等新缺陷产生，成…
马氏体时效钢强度高、韧性好，在航天航空、石油化工、海洋装备等领域应用广泛。通过以18Ni300合金为研究对象，探讨了不同区域成形18Ni300合金的缺陷及性能一致性。结果表明：不同单光束区成形的试样致密度变化趋势基本一致，采用响应曲面法对各工艺参数进行了分析，获得了致密度与激光功率、扫描速度和扫描间距的关系模型，确定了优选参数。在优选参数下，整个幅面成形的18Ni300合金试样力学性能优良，且差异率低。单光束区试样抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为1180～1186MPa、10…
某试制车型的不锈钢拉杆，在装配完成静置24h后发生了断裂失效，断裂位置在不锈钢拉杆的焊接接头处。通过宏观观察、扫描电镜分析、化学成分分析、金相与硬度检测等方法对不锈钢拉杆的失效原因进行了分析。结果表明：不锈钢拉杆的失效模式为氢脆断裂，拉杆材料中碳含量过高、焊接过程中在焊缝与热影响区出现马氏体组织，是导致氢脆断裂的根本原因。
轴承在安装过程中出现内圈贯穿断裂，通过宏观检查、断口分析、化学成分分析、金相检测、材料及热处理质量检测，对其断裂原因进行了分析。结果表明：该套轴承内圈心部存在局部锻造过烧缺陷，该轴承在安装受力时，沿缺陷部位贯穿断裂。
由于长心轨转换凸缘跟端模锻模具为滑模锻造，且锻造模具为多块拼装式，存在成品率低、工艺步骤繁琐等诸多缺点，因此设计了一种新型长心轨转换凸缘模锻模具结构形式、以提升锻造效率及成品质量。基于长心轨转换凸缘跟端成品尺寸进行加工工艺分析及合理的模具型腔设计，并利用三维建模软件进行三工位模具模型构建，制定加工变形方案，建立材料模型，随后利用仿真模拟软件（Deform-3D）进行模拟，对长心轨转换凸缘跟端模锻过程中金属的流动规律及各工位模具载荷变化进行试验，最终确定了新型长心轨转换凸缘跟端…
排气歧管是汽车发动机重要零部件，商用汽车发动机排气歧管材质多为硅钼球墨铸铁。在发动机热机试验中，排气管处于约700℃高温环境，试验后内腔常出现红锈，且锈斑易脱落可能导致增压器叶片损坏，引发客户抱怨，因此在实际生产供需中解决排气管内腔生锈问题至关重要。针对商用汽车发动机排气管硅钼球墨铸铁件（QTRSi4Mo1）在热机试验后内腔生锈的问题，提出了一种高温水蒸气氧化生成Fe₃O₄保护膜的解决方案。通过对比试验，验证了该方案能有效提高排气管铸件的抗氧化性，解决内腔生锈问题。
球墨铸铁发动机机体轻量化、集成化是发动机机体设计生产的主要方向，发动机机体也是铸造成形难度较大的铸件之一，其铸造工艺方法也在不断探索和更新。主要通过3D打印铸造工艺技术，对V型发动机机体工艺进行探索和优化，利用整芯最大化来减少砂芯数量，解决复杂结构设计，提高生产效率，改善机体铸件尺寸一致性，减少外观和内部缺陷。生产结果表明：研发设计的铸造工艺方案，可以解决铸件复杂结构成形困难的问题，生产过程更加简便高效，产品尺寸精度更高，外观和内部质量大幅度提升。
利用CMT-5000材料万能试验机、能量色散X射线谱仪（EDS）、扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD），研究了A286合金经982℃固溶热处理1h、水冷+720℃时效热处理17h后的材料组织及力学性能。结果表明：经过热处理的A286合金展现出了优异的力学性能，抗拉强度1027MPa、屈服强度746MPa、断后伸长率37.5%及断面收缩率42%。这些性能指标表明，A286合金在经过适当的热处理后，能够满足高端工业应用的性能要求。
通过对38CrMoAl钢在不同基体硬度和不同表面状况下渗氮后的渗层性能进行了比较，并采用不同的加工工艺方法对高转速发电机动密封结构中动环零件最终的渗氮层性能和尺寸精度进行了研究。结果表明：动环零件在进行渗氮时将基体硬度控制在28～32HRC并对渗氮表面不进行磷化处理，可以获得优异的渗氮层性能；针对动环零件，采取先渗氮再磨削，最后进行二次渗氮处理；或采取先磨削并预留0.05mm加工余量，再渗氮处理，均能使动环零件最终具有优异的渗氮层性能，满足高的尺寸精度要求。
通过对12Cr2Ni4钢进行两种正火工艺试验，对比多次正火和常规正火效果，并采用金相法检测两种工艺对应的金相组织。结果显示：在正火温度、保温时间相同时，两次正火处理获得较细的珠光体组织，晶粒得到细化，钢的强度、硬度得到提高。
旋压芯模是旋压加工生产中的关键工装，多采用高合金工具钢制作，常见的材质有9SiCr钢、CrWMn钢等。一般旋压芯模都要进行热处理，必须保证芯模硬度达到58～64HRC才能满足使用要求。原工艺对CrWMn钢芯模采用井式炉加热后油冷的淬火方式，最终硬度只能达到50～55HRC，无法满足使用要求。经过工艺改进，采用水淬油冷工艺使芯模形成2个硬度区域，工作端硬度达到59～60HRC，夹持端硬度为35～40HRC，满足了使用要求。
1Cr11Ni2W2MoV不锈钢的零件渗氮处理后，零件渗氮表面磨削后发现渗氮面存在点状剥落现象。通过研究氮化物剥落形貌及分布、渗氮层金相组织及硬度，探讨了渗氮层磨削后出现点状剥落的原因，并提出了解决该问题的工艺解决措施。
采用冷金属过渡（CMT）焊接技术对Q235钢实现对接焊接，并对其力学性能进行检测，进一步分析了焊接接头的组织与性能的关系。首先，通过焊接参数优化，筛选出部分成形质量优良的焊接接头。其次，通过金相检测对焊接试样显微组织进行分析，经对比发现，45°坡口工艺参数下成形良好；观察其组织发现，焊缝区域、完全重结晶区、部分重结晶区和母材区在显微组织上有显著差异；对应性能在强度和硬度方面也有明显不同：对接接头试样的抗拉强度在不同坡口角度下表现出差异，30°和45°坡口的抗拉强度显著高于60…
近年来，中车株洲电力机车有限公司大部分地铁采用标准地铁车体平台。标准地铁顶盖采用通长挤压圆弧铝合金型材结构，该种结构较适合应用搅拌摩擦焊工艺。搅拌摩擦焊焊接效率高、接头强度高。为推广应用标准地铁顶盖搅拌摩擦焊工艺，参考前期侧墙及长地板搅拌摩擦焊工艺开展工艺研究及验证。通过开展型材设计、工装设计、工艺设计、焊接参数验证及工程化样件制作等，确保标准地铁顶盖搅拌摩擦焊的力学性能、内部缺陷及产品轮廓度等满足相关设计及质量要求。