《铸造》杂志

  201501期

新材料·新工艺压力铸造复合材料计算机应用应用技术铸造论坛经验交流
期刊基本信息

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主编:曲学良

副主编:刘冬梅

广告发行:王巧智、曹秀梅

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  • 新材料·新工艺
    真空压铸对AZ91镁合金组织及性能的影响
    王 峰,张 峰,刘 静,毛萍莉,刘 正
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    基于SLS技术的精铸蜡粉成型件尺寸精度研究
    姜乐涛,白培康,赵 娜,刘宇琨
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    Sn对蠕墨铸铁组织与抗热疲劳性能的影响
    陈海军,陈 丹,吴素珍,桑玮玮,李 建
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    压力铸造
    铝合金层状复合材料连铸技术及界面特征
    付 莹,接金川,孙建波,刘 宁,卢一平,李廷举
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    汽车铝合金副车架挤压铸造工艺设计和产品开发
    孙 珏,许善新,汤 杰,王非凡,韩志强
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    复合材料
    基于种子填充算法的热节快速显示在三维铸造工艺CAD中的应用
    汪 俊,廖敦明,赵建华,张 恒,周晓静,周建新
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    计算机应用
    基于定量取样杯的凝固曲线与石墨形态的判据研究
    徐 倩,杨湘杰,叶 寒,熊贵根,徐万里,李 超
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    旋回破碎机上机架厚大部位缩孔与缩松的模拟
    李荣德,唐 萌,向青春,曲迎东,杨桂星,邱克强
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    基于Fluent软件的高炉冷却壁结构优化
    左海滨,洪 军,张建良,沈 猛,铁金艳
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    应用技术
    搭建能源管理新平台 探索“绿色铸造”新路径
    吴铁明
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    265型气缸盖铸造工艺
    钱寅通,时 光,刘勤鹏,曲文华
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    增碳剂对球墨铸铁的孕育作用
    陆国庆
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    钼对含铌低合金铸钢碳化物析出行为的影响
    刘腾轼,杨弋涛
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    AZ81-1.0Sm-0.6Nd镁合金的高温蠕变行为
    陈晓亚,李全安,陈 君,张 清,刘文健,蒋慧珍
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    脉冲电流对水玻璃改性的影响
    魏金宇,张希俊,谈 剑,张 方
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    发动机缸体用高强度灰铸铁切削加工性能研究
    王宇飞,任凤章,黄胜操
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    二步法蠕化工艺生产缸体的组织和性能
    蔡安克,范随长,邵星海,郭亚辉,冯志明,黄胜操
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    铸造论坛
    经验交流
    排气片工艺消除球墨铸铁件厚大部位收缩缺陷
    惠俊民,陈正周,闵加宽
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    蠕墨铸铁制动盘的质量控制
    冯志明,蔡安克,范随长,程俊伟,黄胜操,甄艳君,韩建普
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    精炼时间对K424合金纯净度的影响
    史凤岭,韩 欢,牛昌安,刘 艳,姜月娟
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
  • 新材料·新工艺
    真空压铸对AZ91镁合金组织及性能的影响
    王 峰,张 峰,刘 静,毛萍莉,刘 正
    为了提高压铸镁合金的质量,利用光学显微镜、扫描电镜、力学性能试验、失重法和电化学试验研究了真空压铸工艺条件对AZ91组织、力学性能及腐蚀性能的影响。结果表明,真空压铸可以明显降低铸件孔隙率,提高组织致密度和均匀性,晶粒细小,平均晶粒尺寸在30μm左右,第二相Mg17Al12相的形貌及分布呈片状和网状均匀分布于晶界处。与普通压铸相比,真空压铸AZ91其抗拉强度、屈服强度、伸长率和硬度分别提高了10.19%、33.07%、40.63%和13.04%。真空压铸AZ91的腐蚀电流密度下降了15.92%,其在3.5%NaCl溶液中18h的腐蚀速率下降到普通压铸AZ91合金的33.76%。
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    基于SLS技术的精铸蜡粉成型件尺寸精度研究
    姜乐涛,白培康,赵 娜,刘宇琨
    分析了选择性激光烧结成型精度的影响因素。采用正交试验方法,对精铸蜡粉进行了烧结成型试验,对影响烧结件尺寸精度的四个主要因素进行了分析,并得到最佳工艺参数及在此工艺下的修正系数。结果表明:随着激光功率的提高,试件收缩率呈加大趋势;随着扫描速度、预热温度和铺粉厚度增加,试件收缩率呈降低趋势。最佳工艺参数为:激光功率12W、预热温度45℃、扫描速度1500mm/s、铺粉层厚0.2mm,此工艺下水平方向修正系数为1.0002,竖直方向修正系数为1.002。
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    Sn对蠕墨铸铁组织与抗热疲劳性能的影响
    陈海军,陈 丹,吴素珍,桑玮玮,李 建
    研究了Sn含量对汽车制动鼓用蠕墨铸铁中蠕墨数量、形态、基体组织以及抗热疲劳性能的影响规律。结果表明,Sn可以明显改变蠕铁中的珠光体含量,对蠕化率无明显影响,可以改变蠕铁热疲劳性能。Sn含量为0.06%(质量分数,下同) 时,珠光体含量最高为95%,片层间距为0.07μm。Sn含量增加时,石墨轴比率逐渐上升,石墨变得细长且分叉增多。在20~600℃循环条件下,含0.06%Sn时蠕铁的热疲劳裂纹长度最短,抗热疲劳性能最好。
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    压力铸造
    铝合金层状复合材料连铸技术及界面特征
    付 莹,接金川,孙建波,刘 宁,卢一平,李廷举
    介绍了制备3xxx/4xxx铝合金层状复合方坯、圆坯及管坯的连续铸造技术,使用金相显微镜、电子探针,力学性能测试等手段对不同形状的层状复合铸锭界面进行了系统研究。试验结果表明连续铸造方法可以成功制备不同形状的3xxx/4xxx层状复合铸坯,且界面无气孔、夹杂等缺陷,两种合金之间属于冶金结合。电子探针分析结果表明不同形状3xxx/4xxx铝合金层状复合铸锭的合金溶质元素间发生了相互扩散,形成厚度约为40μm的扩散层。
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    汽车铝合金副车架挤压铸造工艺设计和产品开发
    孙 珏,许善新,汤 杰,王非凡,韩志强
    面向汽车制造轻量化的需求,研究和开发了汽车铝合金副车架挤压铸造工艺,并采用数值模拟的方法对工艺进行了优化。使用SCV-2500型立式挤压铸造机开展副车架产品的试制,结果表明,优化工艺能显著减少铸件的缩孔缩松缺陷。从铸件本体取样以观察其微观组织,结果表明,在挤压铸造工艺条件下,铸件组织均匀。经过T6热处理强化后材料的抗拉强度可达到280MPa,屈服强度可达到225MPa,伸长率可达到8.1%,硬度为HB95。
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    复合材料
    基于种子填充算法的热节快速显示在三维铸造工艺CAD中的应用
    汪 俊,廖敦明,赵建华,张 恒,周晓静,周建新
    研究了种子填充算法 (the seed filling algorithm) 在三维铸造工艺CAD快速预测及显示热节过程中的应用,给出了一个铸件应用实例。并利用华铸CAE对铸件孤立液相区域进行模拟验证,CAE模拟结果与铸造工艺CAD中的模拟结果相符。这能够缩短用户制定合理铸造工艺的时间,提高工艺设计效率。
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    计算机应用
    基于定量取样杯的凝固曲线与石墨形态的判据研究
    徐 倩,杨湘杰,叶 寒,熊贵根,徐万里,李 超
    采用定量取样杯研究热分析曲线特征值、热分析曲线整体形状与石墨形态之间的关系。结果表明:特征值TEU(共晶最低温度)、TER (共晶最高温度) 与石墨形态之间存在一定的关系;TEU≥1140℃,TER≥1153℃时,石墨为片状;当1130℃≤TEU≤1140℃,1150℃≤TER≤1153℃时,石墨为蠕虫状加球状,蠕虫状居多;当1130℃≤TEU≤1140℃,1143℃≤TER≤1150℃时,石墨为蠕虫状加球状,球状居多。拟通过热分析曲线相似程度参数Ω 对凝固试样蠕化率进行定量评估。当Ω≤10时,其石墨形态近似。
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    旋回破碎机上机架厚大部位缩孔与缩松的模拟
    李荣德,唐 萌,向青春,曲迎东,杨桂星,邱克强
    针对大型铸钢件旋回破碎机上机架铸造生产过程中存在的缺陷问题,利用ProCAST模拟软件中临界固相率对厚大部位的凝固过程进行模拟分析,从而判断出缩孔产生的热节区位置;同时基于Niyama判据预测了冒口补缩区域缩松缺陷的产生。在此基础上,修改原工艺设计方案,即将原设计的一个暗冒口改为两个对称分布的暗边冒口。模拟结果表明,改进后的工艺满足顺序凝固条件,消除了孤立的热节区域,Niyama判据满足不形成缩松的临界值要求,避免了缩孔缺陷的产生。模拟实验与实际生产吻合较好。
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    基于Fluent软件的高炉冷却壁结构优化
    左海滨,洪 军,张建良,沈 猛,铁金艳
    基于Fluent软件,建立高炉冷却壁三维稳态传热模型,通过对不同结构参数下的铸铁冷却壁温度场的计算,分析了水管直径、水管中心线距冷却壁热面距离、槽深度、壁体厚度等因素对高炉冷却壁温度分布的影响。计算结果表明:在一定范围内,增大水管直径、减小水管中心线距冷却壁热面距离、减小槽深度、减小壁体厚度都可以降低冷却壁热面温度,延长冷却壁寿命。优化后的冷却壁与原冷却壁相比,相应的冷却壁热面温度降低了51.2℃,冷面温度降低了14.0℃,冷热面温差降低了37.2℃,冷却性能有较大幅度的提高。
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    应用技术
    搭建能源管理新平台 探索“绿色铸造”新路径
    吴铁明
    上海宏钢电站设备铸锻有限公司是一家从事耐高温、耐高压、高强度中小型铸锻件生产制造的现代化铸造企业,成立于2002年,年产量30000t钢铁铸锻件,年消耗标准煤约1万t (等价值)。公司于2011年6月通过上海市质量审核中心的能源管理体系认证,成为我国铸造行业中首批通过认证的企业,并于2013年10月获得国家认证认可监督管理委员会批准颁发的我国第一张能源管理体系认证证书。本文通过介绍能源体系建立,与公司其他管理体系的自主整合,为同行提供一些可借鉴的经验。
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    265型气缸盖铸造工艺
    钱寅通,时 光,刘勤鹏,曲文华
    气缸盖是柴油机核心部件之一,其工作环境恶劣,因此对其铸件的性能质量要求极高。同时由于其内部结构复杂,材质多为高牌号球铁,铸造难度极大。如何稳定大批量生产缸盖铸件是业界公认的难题。根据均衡凝固理论,依靠MAGMA模拟技术,在短时间内成功设计265型气缸盖铸造工艺。
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    增碳剂对球墨铸铁的孕育作用
    陆国庆
    针对铁素体球墨铸铁的局部缩松缺陷,采用提高含碳量的措施并认识到增碳剂对球墨铸铁的孕育作用。通过研究分析并对其相关问题进行讨论,得出了在球墨铸铁熔炼过程中使用增碳剂增碳会产生良好孕育作用与效果的结论,并对球墨铸铁的凝固结晶分析作了另类的诠释。突破性地提出利用增碳剂对球墨铸铁进行强化孕育,促进石墨形核与长大,这对提高球墨铸铁生产工艺技术的发展与进步是非常有意义的。
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    钼对含铌低合金铸钢碳化物析出行为的影响
    刘腾轼,杨弋涛
    借助熔炼制备合金的方法以及OM、SEM、TEM、碳化物萃取及XED研究了含铌低合金铸钢中Mo的添加对碳化物析出行为的影响。结果表明:随Mo含量增加,组织由多边形铁素体向针状铁素体转变,片状珠光体向粒状贝氏体转变;铁素体晶粒内弥散析出的颗粒状和随机分布的短杆状碳化物增加,纽扣锭试样的硬度、强度增加,塑性降低。碳化物萃取及XRD衍射分析发现,试样中碳化物质量分数随Mo含量增加而增加;在1#Ori试样中碳化物主要为Fe3C、(Fe,Mn)3C型合金渗碳体及弥散析出的Nb(C,N)颗粒;在2#Mo,3#Mo试样中有Mo2C、Nb(C,N)和Mo(C,N)型碳化物析出。
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    AZ81-1.0Sm-0.6Nd镁合金的高温蠕变行为
    陈晓亚,李全安,陈 君,张 清,刘文健,蒋慧珍
    研究了AZ81-1.0Sm-0.6Nd镁合金的高温蠕变行为。试验结果表明,在50~70MPa、150~200℃条件下,AZ81-1.0Sm-0.6Nd合金的抗蠕变性能优于基体(AZ81),在150℃/50MPa条件下,AZ81-1.0Sm-0.6Nd合金的稳态蠕变速率为8.82×10-7s-1,明显低于AZ81合金的1.95×10-6s-1的稳态蠕变速率。根据应力指数n值与蠕变激活能Qc值分析结果,随着蠕变试验温度和应力的增加,合金的蠕变机制也在发生变化。
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    脉冲电流对水玻璃改性的影响
    魏金宇,张希俊,谈 剑,张 方
    为改进铸造用水玻璃砂的性能,采用脉冲电流的方法对水玻璃进行物理改性。使用自制的脉冲电流改性设备处理普通水玻璃,运用正交试验方法研究了电极材料、脉冲电压、脉冲频率、改性时间等工艺参数对水玻璃改性过程的影响。使用透射电子显微镜观察改性前后水玻璃的胶粒大小及凝膜形态,证明脉冲电流改性具有细化聚硅胶粒、提高凝胶膜质量的作用。经合理工艺改性后的水玻璃,可提高型砂的24h强度48.5%。
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    发动机缸体用高强度灰铸铁切削加工性能研究
    王宇飞,任凤章,黄胜操
    分别选用BaSi/SrSi孕育剂,经相同合金化制备了两种强度相当的发动机缸体用高强度灰铸铁试样。对比研究了两种试样的力学性能及显微组织,从所受切削力的大小以及对刀具的磨损程度评价了两种试样的切削加工性能。结果表明:具有同等强度的两种试样,其硬度基本相同;SrSi孕育的试样其断面敏感性优于BaSi孕育的试样;在相同切削条件下,切削BaSi孕育的试样时,其刀具磨损较严重,刀尖部位网状裂纹较多;SrSi孕育的试样其切削合力比BaSi孕育的试样降低了7%。
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    二步法蠕化工艺生产缸体的组织和性能
    蔡安克,范随长,邵星海,郭亚辉,冯志明,黄胜操
    采用二步法蠕化工艺生产蠕墨铸铁缸体铸件,并借助金相显微镜和力学性能测试等手段对缸体的组织和力学性能进行了研究。结果表明:二步法蠕化工艺生产缸体的力学性能和微观组织均能够达到RuT400的标准要求,蠕化率和硬度的稳定性优于普通冲入法生产的蠕墨铸铁缸体。
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    铸造论坛
    经验交流
    排气片工艺消除球墨铸铁件厚大部位收缩缺陷
    惠俊民,陈正周,闵加宽
    在球墨铸铁件厚大部位表面设置排气片,试图消除铸件内部缩松缺陷,并初步探讨排气片工艺消除球墨铸铁件内部缩松的工艺原理。结果表明:排气片在铸件凝固时可以对其形成液态静压力,进而起到补缩作用。当铸件表层形成坚硬凝固壳时,排气片根部也完全凝固,可以有效抵御球墨铸铁石墨化共晶膨胀对排气片的压力,从而有效抵消铸件内部凝固时产生的缩松缺陷。排气片工艺既可消除球墨铸铁件内部缩松,又可提高工艺出品率,经济效益明显。
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    蠕墨铸铁制动盘的质量控制
    冯志明,蔡安克,范随长,程俊伟,黄胜操,甄艳君,韩建普
    蠕墨铸铁制动盘采用两步法蠕化处理工艺,通过调整浇注温度、芯砂材料、涂料等措施消除了铸件内腔表面的片状石墨,稳定了铸件的蠕化率、力学性能。生产实践表明:相同条件下,含0.5%左右钛元素的铁液与未含Ti元素的铁液相比,蠕化剂的加入量增加了0.3%~0.35%。另外蠕墨铸铁生产过程中,型砂、芯砂、涂料等辅材的选择非常重要。
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    精炼时间对K424合金纯净度的影响
    史凤岭,韩 欢,牛昌安,刘 艳,姜月娟
    研究了返回次数与精炼时间对K424金氧氮含量、浮渣水平、冷热疲劳性能的影响。结果发现,随着冶炼次数的增加,合金氧、氮含量增加,纯净度下降,冷热疲劳裂纹长度增长;精炼时间由15min延长到30min后,消除了返回次数的影响,虽然是第四、五次返回,但氧氮含量、浮渣水平已接近新料水平,冷热疲劳性能也得到了很好的改善。
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