《铸造》杂志

  201504期

新材料·新工艺计算机应用检测技术应用技术经验交流
期刊基本信息

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主编:曲学良

副主编:刘冬梅

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  • 新材料·新工艺
    马氏体不锈钢叶轮铸造工艺设计与优化
    黄宏军,曹 阳,王好强,郑文涛,袁晓光
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    LSPSF工艺对Al-Si-2Fe合金中富铁相的影响
    王言兵,汪丽君,杨湘杰,郭洪民,易光斌,丁良生
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    铝合金铸件V法造型低压铸造新技术
    吴 江,冯志军,李宇飞,占 亮,王 伟,石 飞,姜正鳌,苏 鑫
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    稀土对20MnCrNi2Mo耐磨铸钢组织及力学性能的影响
    靳晓艳,计云萍,侯敬超,金自力,任慧平
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    计算机应用
    基于超声波的球铁球化率快速检测系统
    刘 鹏,石德全,李 强,裴立新,张 磊,杨俊峰
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    检测技术
    Sr对Mg-10Zn-4Al-0.3Mn合金显微组织和力学性能的影响
    罗晓航,许春香
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    应用技术
    铸铁件用树脂砂失效模式分析
    刘增林
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    自然时效对A356铝合金车轮性能的影响
    代颖辉
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    高韧度整体无损检测球铁件工艺设计
    惠俊民,姜素丽,孙新明,周林波
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    高韧度整体无损检测球铁件工艺设计
    惠俊民,姜素丽,孙新明,周林波
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    低合金铁素体球墨铸铁的研制
    苟华强,雷 强,涂建平,张 鸿,孙存忠
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    SiC对C194铸态合金组织及性能的影响
    蔡 薇,廖钰敏,张 英,钟强强,潘少彬
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    一种RECo铬青铜熔炼质量控制要点
    苏义祥,刘兴寿,陈改革,吕松涛,霍吉平,王立坤
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    内嵌式顺序抽芯滑块结构在压铸模具中的应用
    张正来,夏 天,范进桢
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    一种单晶高温合金的高温抗氧化性能研究
    史振学,刘世忠,王效光,李嘉荣
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    离心铸造碳钢-高铬铸铁复合管组织及性能研究
    吴 伟,李艳霞,韩静涛,赵 军,陈久川,刘翊安
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    Al元素对ZZn-Al-Cu系合金组织和力学性能的影响
    王宏健,司乃潮,刘光磊,王正军,丁 冉
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    经验交流
    消除弯管铸件的渗漏和气孔缺陷的措施
    于 雷,王晓海,赵 健
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    消除列车车轮缩松的工艺实践
    郑志伟,陈荣发,陆华峰,李志龙,赵 杰,董 然
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    注塑机定模板的铸造工艺
    刘光清,刘文川,魏晓伟,卢亭玉,张 义
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    大型静压造型线型砂的质量控制
    郭 云
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  • 新材料·新工艺
    马氏体不锈钢叶轮铸造工艺设计与优化
    黄宏军,曹 阳,王好强,郑文涛,袁晓光
    分析了树脂砂铸造马氏体不锈钢叶轮的工艺特点,设计了铸造工艺方案,通过ProCast有限元分析软件对设计的工艺进行模拟分析和工艺优化,确定了最终铸造工艺,并进行了生产验证。研究结果表明,叶轮铸件选取阶梯式浇注方式和开放式浇注系统,可以保证金属液平稳、完全充型;采用冒口与冷铁配合使用时可以有效消除铸件的缩孔与缩松。生产验证表明采用优化后的铸造工艺设计方案,生产的铸件充型完整,铸件轮廓清晰,内部没有明显的铸造缺陷。
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    LSPSF工艺对Al-Si-2Fe合金中富铁相的影响
    王言兵,汪丽君,杨湘杰,郭洪民,易光斌,丁良生
    系统研究了剪切低温浇注式半固态浆料制备工艺(LSPSF)对Al-7Si-2Fe合金和Al-17Si-2Fe合金中富铁相形态的影响,结果显示:普通铸造工艺和LSPSF工艺处理过的Al-7Si-2Fe合金中富铁相均是针状的β-Al5FeSi相;普通铸造工艺处理的Al-17Si-2Fe合金中富铁相有针状的β-Al5FeSi相和块状的δ-Al4FeSi2相,然而经过LSPSF工艺处理富铁相有块状的δ-Al4FeSi2相和少量的α-Al12Fe3Si2相。文中还讨论了LSPSF工艺对富铁相形态的影响机理。
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    铝合金铸件V法造型低压铸造新技术
    吴 江,冯志军,李宇飞,占 亮,王 伟,石 飞,姜正鳌,苏 鑫
    介绍了铝合金铸件V法造型与低压铸造相结合的一种新技术,指出了该新技术与常规的树脂砂型低压铸造的不同之处,重点分析了通气孔在V法铸造过程中的重要作用,介绍了V法低压铸造时通气孔的设置原则,进行了V法造型低压铸造铝合金箱体铸件的生产实践,总结了铝合金铸件V法低压铸造中浇注温度、充型速度、保压时间、真空度的合适范围。
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    稀土对20MnCrNi2Mo耐磨铸钢组织及力学性能的影响
    靳晓艳,计云萍,侯敬超,金自力,任慧平
    针对未添加及添加镧、铈混合稀土的20MnCrNi2Mo低合金耐磨铸钢,分别采用洛氏硬度计、电子万能试验机和电子式摆锤冲击试验机测定其力学性能,采用扫描电镜、透射电镜观察显微组织和断口形貌,并分析稀土对其铸态显微组织和力学性能的影响。结果表明,添加稀土使20MnCrNi2Mo耐磨铸钢的硬度、抗拉强度和冲击吸收功(-40 ℃)分别提高了10.44%、5.95%和36.87%,伸长率和断面收缩率分别提高了40.49%和39.42%。添加稀土改变了20MnCrNi2Mo耐磨铸钢的铸态组织,由粒状贝氏体变为粒状贝氏体+少量下贝氏体,且稀土使粒状贝氏体组织中岛状物尺寸有所减小;添加稀土也改善了20MnCrNi2Mo耐磨铸钢的断口形貌,使断口处有韧窝出现。
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    计算机应用
    基于超声波的球铁球化率快速检测系统
    刘 鹏,石德全,李 强,裴立新,张 磊,杨俊峰
    球墨铸铁的球化率与超声波纵波在其内部传播速度的大小存在着一定的对应关系,根据上述原理,利用压电晶片、任意波形信号发生器、数字示波器、计算机等构建了球墨铸铁球化率超声波检测系统,并采用LabVIEW编写了相应的软件程序,实现被测球铁件长度和超声波传播速度的自动计算。通过与金相观察法球化率检测结果比对的方法,建立了超声波传播速度和球化率间的具体关系表,并证实了声速与球化率间确实存在很好的相关性。试验结果表明,利用建立的关系,可以通过该系统测得超声波声速,并据此快速求得球铁件的球化率,且准确率大于95%,具有很好的重复性。
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    检测技术
    Sr对Mg-10Zn-4Al-0.3Mn合金显微组织和力学性能的影响
    罗晓航,许春香
    以Mg-10Zn-4Al-0.3Mn为基体合金,分别加入不同含量的Sr元素,制备了3种合金。试验观察可知,Mg-10Zn-4Al-0.3Mn基体合金的铸态组织由α-Mg基体与沿晶界分布的准晶相Q组成。加入Sr后,亚稳态准晶相Q转变为平衡相τ相Mg32(Al,Zn)49与共晶相ε相(Mg51Zn20)。随着Sr添加量的增加,合金的抗拉强度、屈服强度以及断后伸长率均呈先上升后下降的趋势,有效提高了合金的拉伸性能。当Sr含量为0.3%时,三者均达到最佳值,抗拉强度、屈服强度以及断后伸长率分别达到195 MPa、147 MPa 和7.4%,同时平均晶粒尺寸也减小到最小值37μm。
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    应用技术
    铸铁件用树脂砂失效模式分析
    刘增林
    介绍了树脂砂的3种失效模式:树脂砂使用时间>树脂砂可使用时间;型芯放置时间过长导致吸潮和强度降低;正常树脂砂型芯在浇注时,受高温金属液的烘烤和浸泡,迅速失去强度,发生变形、开裂和溃散。树脂砂的失效可能导致:树脂砂强度降低造成冲砂、砂眼、掉砂;型芯吸潮导致的呛火、气孔;树脂砂型、芯变形导致的铸件变形和尺寸问题等。介绍了这3种失效模式的控制办法,以及树脂砂的其他失效方式和防止措施。
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    自然时效对A356铝合金车轮性能的影响
    代颖辉
    为了研究自然时效对A356铝合金车轮性能的影响,并解决冲击试验不合格的问题,对车轮540 ℃、6 h固溶处理后在室温下分别进行0 h、24 h、48 h、72 h、96 h的自然时效,之后立即分别进行130 ℃、3 h人工时效。对车轮的外轮缘、轮辐取试棒和轮心取硬度块进行力学性能测试,并对成品车轮做了冲击、弯曲疲劳试验。试验结果表明:经自然时效处理后,抗拉、屈服强度和硬度呈下降趋势,伸长率呈升高趋势,当经48 h自然时效后,可满足产品的各项要求,解决了产品冲击试验不合格的问题。
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    高韧度整体无损检测球铁件工艺设计
    惠俊民,姜素丽,孙新明,周林波
    针对冲击韧度平均值≥17 J,而且生产的每个铸件都必须进行多种整体无损检测的球铁件,通过数值模拟、材质控制与铸造工艺设计相结合,顺利研发出合格的铸件。结果表明:生产高韧度整体无损检测薄壁球铁件,既要保证铸件内部材质致密,铁液充型平稳,还要保证铁液冶金质量好。具体包括:铸件凝固阶段各孤立液相区必须采用顺序凝固原则分区补缩,铁液充型速度≤80 mm/s,防止出现持续紊流,熔炼采用纯净原料严格控制铁液化学成分,加强球化、孕育、浇注工艺控制。
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    高韧度整体无损检测球铁件工艺设计
    惠俊民,姜素丽,孙新明,周林波
    针对冲击韧度平均值≥17 J,而且生产的每个铸件都必须进行多种整体无损检测的球铁件,通过数值模拟、材质控制与铸造工艺设计相结合,顺利研发出合格的铸件。结果表明:生产高韧度整体无损检测薄壁球铁件,既要保证铸件内部材质致密,铁液充型平稳,还要保证铁液冶金质量好。具体包括:铸件凝固阶段各孤立液相区必须采用顺序凝固原则分区补缩,铁液充型速度≤80 mm/s,防止出现持续紊流,熔炼采用纯净原料严格控制铁液化学成分,加强球化、孕育、浇注工艺控制。
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    低合金铁素体球墨铸铁的研制
    苟华强,雷 强,涂建平,张 鸿,孙存忠
    用正交设计法进行试验设计,成功研发出一种高强度、高韧性、高屈强比的含Ni低合金铁素体球墨铸铁。通过一系列试验,球墨铸铁附铸试块的抗拉强度为465 MPa, 屈服强度为355 MPa, 伸长率为18.86%,冲击吸收功(室温,V型缺口)的平均值为12.3 J,单个值≥9 J,球化率≥90%,石墨大小6级,铁素体数量>95%,完全符合客户的技术要求。
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    SiC对C194铸态合金组织及性能的影响
    蔡 薇,廖钰敏,张 英,钟强强,潘少彬
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    一种RECo铬青铜熔炼质量控制要点
    苏义祥,刘兴寿,陈改革,吕松涛,霍吉平,王立坤
    研究了一种新型RECo铬青铜材料在非真空状态下的熔炼质量控制要点,配置了合金熔炼覆盖洁净溶剂,详细介绍了合金熔炼过程中单质金属的预热温度、加料次序、控制要点、炉前宏观含气量及弯角检验方法,考察了合金的金相组织缺陷等。
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    内嵌式顺序抽芯滑块结构在压铸模具中的应用
    张正来,夏 天,范进桢
    汽车过滤器系统与冷凝系统总成是由油滤器、水泵和水冷却器三个零件组合重新设计而成,结构极其复杂,尤其是底座的两个斜向矩形深孔。为此设计了一种采用内置油缸的内嵌式顺序抽芯滑块结构。该结构的应用使生产效率提升了40%,产品一次合格率提升至90%,模具的使用寿命延长至290 000次/模。
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    一种单晶高温合金的高温抗氧化性能研究
    史振学,刘世忠,王效光,李嘉荣
    在高温度梯度真空定向凝固炉中,采用螺旋选晶法制备了一种单晶高温合金试样,分别在1 050 ℃、1 100 ℃和1 140 ℃研究了合金抗氧化性能,采用扫描电镜、X射线衍射仪、能谱分析仪对氧化物进行了分析。结果表明,合金具有优异的高温抗氧化性能,不同温度的氧化动力学曲线基本遵循抛物线规律。合金1 050 ℃和1 100 ℃的氧化膜保持完好,1 140 ℃氧化膜少量剥落。合金不同温度的氧化产物基本相同,氧化膜分三层,外层为不规则球形NiO,中间为混合氧化物,内层由深色的Al2O3组成。氧化物下面都形成了无γ′相和γ′相减少的区域。
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    离心铸造碳钢-高铬铸铁复合管组织及性能研究
    吴 伟,李艳霞,韩静涛,赵 军,陈久川,刘翊安
    采用离心铸造工艺制备了碳钢-高铬铸铁双金属复合管,并对双金属层的显微组织和性能进行了研究分析。论证了复合管有限元模拟结果,即当内外层金属浇注间隔时间至少为9 s时,可形成规则稳定的双金属过渡层,界面达到冶金结合,并测得复合管抗弯强度为1 236 MPa,抗拉强度为223.01 MPa。
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    Al元素对ZZn-Al-Cu系合金组织和力学性能的影响
    王宏健,司乃潮,刘光磊,王正军,丁 冉
    通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)等分析手段,研究了Al元素添加量为27%、33%、38%、43%对ZZn-Al-Cu系合金的显微组织和力学性能的影响。结果表明:抗拉强度和伸长率均随着Al元素含量的增加,先增加后降低,但整体呈上升趋势,其中以含Al量为33.3%的ZZn-33Al-2.2Cu合金的抗拉强度和伸长率最高;随着Al元素含量的提高,ZZn-Al-Cu系合金中α相数量增多、二次枝晶数目增加,使细晶强化和固溶强化的作用增强;ZA27合金断口为复合式断口,存在韧窝和解理台阶,ZZn-33Al-2.2Cu合金断口为韧性断裂,并可以通过SEM观察到很明显的韧窝状。
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    经验交流
    消除弯管铸件的渗漏和气孔缺陷的措施
    于 雷,王晓海,赵 健
    针对弯管铸件原工艺出现的渗漏和气孔缺陷,对原工艺进行了改进。通过在底部法兰盘两侧设置边暗冒口和在法兰盘下面增加冒口补贴,使铸件实现顺序凝固,消除铸件的缩松缺陷。在下法兰盘两边冒口上增设两个内浇道,使金属液平稳进入型腔,避免带入气体,并将浇注温度由1 550 ℃提高到1 575 ℃,以及增设边冒口的气眼等措施,消除了铸件气孔缺陷。经生产验证,铸件成品率大大提高。
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    消除列车车轮缩松的工艺实践
    郑志伟,陈荣发,陆华峰,李志龙,赵 杰,董 然
    列车车轮由于体积大,凝固时间长,浇注时容易出现缩松和石墨畸变等铸造缺陷。通过在轮箍等部位放置冷铁起到强制冷却的作用,改善铸件的温度场,使车轮铸件能够均衡凝固,消除了车轮的缩松和畸形石墨并且增加了石墨球数量,试制的样品质量优良。
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    注塑机定模板的铸造工艺
    刘光清,刘文川,魏晓伟,卢亭玉,张 义
    介绍了一种全液压内循环二板式注塑机定模板铸件的结构特点,对其大面朝下,底侧进液的原铸造工艺易出现缩孔、缩松、气孔、夹渣、渗漏缺陷进行了分析。阐述了应用均衡凝固理论、“铸件下箱优先设置”、“有效浇注时间”等新理论、新理念指导确立的大面朝上的三箱造型新铸造工艺方案,克服了原铸造工艺方案出现的铸造缺陷,铸件合格率大幅提高,获得了内部组织致密、质量良好的定模板铸件。
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    大型静压造型线型砂的质量控制
    郭 云
    简要介绍了1 850 mm×800 mm大型静压造型自动生产线上型砂的生产条件、质量控制要求。分析了铸件出现的冲蚀、粘砂、砂眼等质量问题并提出了防止措施。探讨了静压造型生产中影响型砂质量的几个问题。通过对型砂的质量控制,基本上解决了铸件因型砂质量造成的批量铸件质量问题,取得了满意的效果。
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