近日，材料科學(xué)與工程學(xué)院王正云教授團(tuán)隊(duì)蘇明華博士、李強(qiáng)國副研究員在《Journal of Materials Research and Technology》（IF=6.6）分別發(fā)表題為“Temperature-dependent effects of surface finishing on oxidation behavior of Fe-18Cr-8Ni austenitic steel”和“Improving the high stress abrasive wear resistance of medium carbon quenched and partitioned bainitic steel by controlling the phase transformation sequence”的研究論文。西華大學(xué)為第一完成單位，王正云教授為共同通訊作者。

Fe-18Cr-8Ni奧氏體鋼因其價(jià)格低廉、制造工藝成熟以及優(yōu)異的機(jī)械性能，尤其是高溫下良好的抗氧化性，廣泛應(yīng)用于能源、核電等領(lǐng)域，但傳統(tǒng)安全服役溫度上限約為900°C，超1000°C后氧化性能下降。研究團(tuán)隊(duì)聚焦“表面研磨”這一低成本表面處理工藝，開展了研磨與拋光試樣在N2-21vol% O2氣氛，900-1200 °C溫度下的短期高溫氧化實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，表面研磨對氧化性能的影響呈現(xiàn)顯著的溫度依賴性：在900°C時(shí)，表面研磨加速了Cr的向外擴(kuò)散，有利于富Cr氧化層的更快形成，研磨試樣的抗氧化性優(yōu)于拋光試樣。當(dāng)氧化溫度≥1000 ℃時(shí)，隨著表面粗糙度的增加，富Fe氧化層更快形成，內(nèi)部氧化加劇，拋光試樣的抗氧化性優(yōu)于研磨試樣。這項(xiàng)工作對于不同高溫服役場景下鋼材表面處理方案的選擇具有重要的理論指導(dǎo)意義。

同時(shí)，針對交通、采礦、冶金等行業(yè)中結(jié)構(gòu)鋼件存在的高應(yīng)力磨料磨損嚴(yán)重問題，研究團(tuán)隊(duì)提出在相同組織組成條件下，通過控制固態(tài)相變順序同步提升結(jié)構(gòu)鋼的力學(xué)性能及耐磨損能力的新策略。研究結(jié)果表明，先進(jìn)行貝氏體相變能夠有效分割原始奧氏體晶粒，細(xì)化后續(xù)馬氏體組織，同時(shí)提升組織中的殘余奧氏體含量，使結(jié)構(gòu)鋼表現(xiàn)出優(yōu)異的綜合力學(xué)性能及抗磨損能力，從而有效減輕了其在高應(yīng)力磨料磨損工況下的大塊剝落現(xiàn)象。該研究工作為耐磨鋼的組織設(shè)計(jì)及性能調(diào)控提供了新思路。

作者簡介：

蘇明華，博士，西華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院講師。主要從事金屬高溫氧化與腐蝕防護(hù)領(lǐng)域研究，重點(diǎn)圍繞Fe-Cr-Ni奧氏體鋼等工業(yè)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)材料，開展高溫氧化行為調(diào)控、表面處理工藝對金屬高溫腐蝕性能的影響機(jī)制，以及氧化動力學(xué)與氧化層微觀結(jié)構(gòu)演變規(guī)律的研究，研究成果可直接服務(wù)于能源、核電、石化等高溫服役場景下的材料性能優(yōu)化。以第一作者身份在Corrosion Science、Journal of Materials Research and Technology等期刊發(fā)表多篇學(xué)術(shù)論文。

李強(qiáng)國，博士，副研究員。主要從事貝氏體鋼的組織設(shè)計(jì)及強(qiáng)韌化機(jī)制、磨損及疲勞方面的研究工作，先后主持國家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目、國防173項(xiàng)目子課題、四川省科技廳青年項(xiàng)目、四川省重大專項(xiàng)子課題等項(xiàng)目，承擔(dān)國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目等研究工作，在International Journal of Fatigue、Wear、Materials Science and Engineering A、Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures、Journal of Materials Research and Technology等國際主流期刊發(fā)表論文30余篇。