《铸造》杂志

  201508期

新材料·新工艺专题综述压力铸造熔模铸造复合材料计算机应用检测技术应用技术标准化与质量
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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邮编:110022

  • 新材料·新工艺
    铁型覆砂铸造在耐磨铸件领域的应用
    刘同帮,沈永华
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    微量钪锆对Al-Fe合金细化作用的电子理论研究
    潘海成,向青春
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    Mg-(9,11)Li-1Sn镁锂合金的显微组织及力学性能
    刘旭贺,姚 玮,肖 阳
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    新型高活性无氮呋喃树脂母液的开发
    林生军,谢美芳,罗志波,袁端鹏,李远才
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    专题综述
    铸造旧砂再生的研究进展与应用
    邢婉婷,刘 越,辛啟斌,刘 蕾,朱丽娟
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    压力铸造
    铝合金汽车转向节挤压铸造工艺研究
    涂卫军,王 刚
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    熔模铸造
    离心铸造原位Mg2Si/Al梯度复合材料的组织和耐磨性
    刘晓波,赵宇光,周德坤,张耀娟
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    薄壁调节片熔模铸造缺陷的控制
    薛 鑫,吴亚夫,陈兴福,韩凤奎,孔胜国,李 维,李俊涛
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    复合材料
    大型铸锭凝固过程热模拟方法
    俞基浩,赵 静,张浚哲,陈 峥,仲红刚,翟启杰
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    计算机应用
    造型材料发气性检测所遇到的问题及应对措施
    吴景峰,赵洪仁,杨红菊,王成刚,周 安,冯影新
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    起升倾斜阀铸件的工艺优化
    杜剑平,潘振敏,黄启贵
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    数值模拟在镁合金钉枪枪体压铸工艺优化中的应用
    赵 杰,陈荣发,黄志刚,陆华峰,李志龙,郑志伟
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    检测技术
    改性锌基热硬磷酸盐铸造粘结剂的制备
    刘伟华,宋 来,李英民,杜 放,王 墅
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    应用技术
    2014版GB/T5613与GB/T14408标准的主要变化
    刘 波
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    ZL102铝硅合金的三维显微组织形态研究
    李 英,徐 磊,李双明,刘 坤
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    高Fe、Si杂质含量的挤压铸造Al-Cu合金组织和力学性能研究
    林 波,张卫文
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    铝合金金属型用海泡石喷涂涂料悬浮率和强度的研究
    杨剑雄, 黄 晋, 龙 威, 张友寿, 夏 露, 王小路
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    铁型覆砂铸造工艺及装备
    尹士文,李翠翠,李佃国,冯延树,侯海龙
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    熔体温度处理对Al-25%Si合金凝固特性及组织的影响
    党 博,坚增运,常芳娥,朱 满,许军锋
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    海水环境中铸造双相不锈钢的腐蚀行为研究
    闵正清,欧家才,梁承伟,韩东锐
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    熔体保温时间对ZL101A合金晶粒细化的影响
    王狂飞
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    Mg-5Gd-3Y-0.5Zr铸造镁合金的高温蠕变行为
    陈晓亚,李全安,陈雷雷,周 耀
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    新型改性磷酸盐无机粘结剂热硬砂性能研究
    邢金龙,陈学更,何 龙,马 文
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    标准化与质量
  • 新材料·新工艺
    铁型覆砂铸造在耐磨铸件领域的应用
    刘同帮,沈永华
    介绍了用于生产耐磨铸件常用的铸造工艺方法。对比各自工艺优缺点,认为铁型覆砂铸造工艺更适用于耐磨铸件生产,尤其适合球铁材质耐磨铸件生产。详细介绍了铁型覆砂铸造生产耐磨铸件的工艺。
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    微量钪锆对Al-Fe合金细化作用的电子理论研究
    潘海成,向青春
    运用固体经验电子理论,对复合添加微量Sc和Zr的Al-Fe合金的价电子结构进行计算,从电子层次的微观合金偏聚理论分析微量元素对铸态Al-Fe合金的晶粒细化作用。结果表明:Sc、Zr原子和Al原子有更强烈的交互作用,在合金熔体中形成Al-Sc、Al-Zr和Al-Sc-Zr偏聚区,析出大量细小弥散的Al3Sc、Al3Zr和Al3(ZrxSc1-x)粒子,作为非均质形核核心,对Al基体晶粒和初生Al3Fe相晶粒起到强烈的晶粒细化作用。
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    Mg-(9,11)Li-1Sn镁锂合金的显微组织及力学性能
    刘旭贺,姚 玮,肖 阳
    采用真空感应熔炼技术制备了Mg-(9,11)Li-1Sn两种镁锂合金,采用ICP分析了合金的实际元素含量,利用OM、SEM、XRD、EDS分析了两种合金的显微组织,并对合金进行了拉伸性能测试。结果表明,Sn对镁锂合金具有较强的固溶强化作用,且能够降低Mg在Li中的固溶度,将单β相出现的界线推向更高锂含量方向,LS91和LS111两种镁锂合金均由α相、β相和Mg2Sn组成,LS111合金的强度和伸长率均高于LS91合金。铸态LS91和LS111合金的抗拉强度和伸长率分别为126.08 MPa、23.92%,134.73 MPa、26.31%。
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    新型高活性无氮呋喃树脂母液的开发
    林生军,谢美芳,罗志波,袁端鹏,李远才
    针对铸造用无氮呋喃树脂,设计出了一种新型树脂母液合成工艺,提出了一种新型无氮呋喃树脂制备方法。通过系统的试验研究和分析,得到了性能较好的低糠醇含量的无氮呋喃树脂,具有较好的应用前景。研究表明:加成阶段pH值为7.7、高温加成阶段温度为83 ℃、高温加成阶段时间为1.71 h;低温聚合阶段温度和时间分别为73 ℃和0.5 h、高温聚合阶段时间为2.1 h时得到的无氮呋喃树脂母液性能最好。
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    专题综述
    铸造旧砂再生的研究进展与应用
    邢婉婷,刘 越,辛啟斌,刘 蕾,朱丽娟
    介绍了目前铸造旧砂的主要再生工艺,包括干法、湿法和热法再生工艺。对旧砂再生在实际生产中的应用进行了归纳、总结,并指出了其存在的问题。为资源节约、保护环境,铸造旧砂再生是必要的,是我国实施可持续发展、绿色铸造的必要举措。
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    压力铸造
    铝合金汽车转向节挤压铸造工艺研究
    涂卫军,王 刚
    为了达到汽车轻量化的目的,针对某型号汽车转向节铸件(外型尺寸350 mm×208 mm×192 mm),研究了利用挤压铸造成形方法研制铝合金转向节的成形技术,所研制的铝合金转向节铸件内部质量优良,Al-Si系合金本体力学性能可达到:Rm=371~376 MPa,A=8.5%~11.0%、HB=117~120。
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    熔模铸造
    离心铸造原位Mg2Si/Al梯度复合材料的组织和耐磨性
    刘晓波,赵宇光,周德坤,张耀娟
    采用离心铸造法制备了原位Mg2Si/Al梯度复合材料,研究了初生相Mg2Si的梯度分布,研究了离心转速和磷变质对Mg2Si/Al梯度复合材料组织的影响及作用机理。结果表明,经过离心铸造,原位Mg2Si/Al梯度复合材料的Mg2Si增强相具有明显的U型梯度分布。离心转速越高,梯度分布越明显,相应层Mg2Si尺寸减小或碎化明显,最内层的初生Mg2Si的体积分数随之增加。磷变质的复合材料中,Mg2Si增强相呈现为细小块状,同时发现磷变质后,中间层的宽度由230 μm增加到900 μm左右。干滑动磨损实验发现,Mg2Si/Al梯度复合材料比HT200具有更优的耐磨性。
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    薄壁调节片熔模铸造缺陷的控制
    薛 鑫,吴亚夫,陈兴福,韩凤奎,孔胜国,李 维,李俊涛
    某航空发动机用调节片采用熔模精密铸造方法生产。调节片轮廓尺寸200 mm×170 mm,铸件平均厚度1.0 mm。调节片在铸造过程中极易产生铸造裂纹和疏松缺陷,冶金质量控制难度极大。针对以上问题并结合计算机模拟结果,对铸件浇注系统、型壳的焙烧温度、铸件的浇注温度进行改进,最终有效控制了铸造缺陷,提高了产品合格率。
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    复合材料
    大型铸锭凝固过程热模拟方法
    俞基浩,赵 静,张浚哲,陈 峥,仲红刚,翟启杰
    提出了一种大型铸锭凝固过程热模拟方法并开发了一套热模拟试验装置。将数值模拟得到的大型铸锭凝固过程冷却曲线作为热模拟试验单元的控制条件,实现用20 kg小铸锭再现几百吨大型铸锭凝固组织的目的。此模拟方法弥补了数值模拟和铸锭解剖法的不足,为了解大型铸锭缓慢冷却条件下凝固组织提供了研究手段。利用该装置模拟了230 t低压转子钢的凝固过程,凝固组织为粗大树枝晶,与铸锭解剖结果较一致,表明该方法可以实现缓慢冷却条件下凝固组织的模拟。
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    计算机应用
    造型材料发气性检测所遇到的问题及应对措施
    吴景峰,赵洪仁,杨红菊,王成刚,周 安,冯影新
    为了解决发气性检测时所遇到的石英管清理难、设备间比对难和有效测试时间短等问题,对各种检测设备及方法进行了详细观察和分析,采取了一系列应对措施。采用了一种 "冷管法"检测仪器进行发气性检验,基本克服了上述问题。目前这些措施已经在公司内部得到了推广应用,效果明显。
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    起升倾斜阀铸件的工艺优化
    杜剑平,潘振敏,黄启贵
    根据电动叉车起升倾斜阀铸件的特点,通过铸造工艺分析,确定了工艺方案。运用AnyCasting模拟软件对材质为QT500-5阀体铸件在覆膜砂工艺条件下的铸造成形过程进行了数值模拟,预测充型及凝固过程中的缺陷。根据模拟结果对工艺进行改进,经生产验证,采用改进的工艺方案生产出了合格的铸件。
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    数值模拟在镁合金钉枪枪体压铸工艺优化中的应用
    赵 杰,陈荣发,黄志刚,陆华峰,李志龙,郑志伟
    针对镁合金钉枪枪体实际生产中裂纹及孔洞问题,设计了新的环形浇道方案。运用铸造仿真软件ProCAST对原始方案和改进后的方案进行数值模拟。结果表明,与原始方案相比,改进后的方案充型平稳,没有明显的卷气现象,孔洞缺陷大大减少。经生产验证,铸件没有明显的铸造缺陷,质量得到大幅提升。
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    检测技术
    改性锌基热硬磷酸盐铸造粘结剂的制备
    刘伟华,宋 来,李英民,杜 放,王 墅
    以磷酸和氧化锌为主要原材料,合成了一种锌基磷酸盐粘结剂,通过加热硬化,可获得较高的强度,但吸湿性很强。因此,采用氧化镁、氢氧化钙和D剂进行了复合改性,取得了良好的效果。本文以砂芯的抗拉强度为考核指标,通过正交试验优化了各组分的比例,即磷酸溶液 ∶ 氧化锌 ∶ 氧化镁 ∶ 氢氧化钙 ∶ D剂=200 ∶ 52 ∶ 3 ∶ 1 ∶ 8。在粘结剂加入量3%的情况下,得到砂芯的初始抗拉强度为3.03 MPa,抗吸湿性也得到明显的改善。在湿度30%~40%环境下,24 h抗拉强度为2.53 MPa;在湿度60%~70%环境下,24 h抗拉强度为1.64 MPa;发气量(850 ℃×3 min) 为10.5 mL/g,高温残留强度(800 ℃×30 min)为0.12 MPa,能够满足一般铸造生产的要求。
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    应用技术
    2014版GB/T5613与GB/T14408标准的主要变化
    刘 波
    2014年批准发布的GB/T 5613—2014《铸钢牌号表示方法》和GB/T 14408—2014《一般工程与结构用低合金钢铸件》与旧标准相比有较大变化。文中根据新版国家标准,对其变化较大的内容进行介绍,并与旧标准进行分析比较,以便使用者在实际生产、教学、科研中更加深刻地理解和运用新标准。
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    ZL102铝硅合金的三维显微组织形态研究
    李 英,徐 磊,李双明,刘 坤
    采用连续切片-三维重建技术研究ZL102铝硅合金的三维显微组织形态,结果发现ZL102中初晶Si呈多角块状,呈现棱面相生长特征。二维组织中共晶Si一般多为不规则针状,分散分布在合金基体中,但三维组织中共晶Si多呈层片状,多与初生Si连接在一起的,说明共晶Si凝固生长中并不一定需要重新形核。研究中获得的ZL102铝硅合金的三维显微组织不仅能真实反映合金凝固组织,而且有利于合金中Si相凝固机制的判断。
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    高Fe、Si杂质含量的挤压铸造Al-Cu合金组织和力学性能研究
    林 波,张卫文
    采用扫描电子显微镜、拉伸性能测试、定量金相、电子探针波谱分析、透射电子显微镜等技术研究了高Fe、Si杂质含量的挤压铸造Al-Cu合金的组织与力学性能。结果表明:随着杂质Fe和Si含量的增大,合金的力学性能下降,而伸长率下降得非常显著,这主要由于Fe、Si含量增大导致富铁相急剧增多、尺寸增大,合金中铸造缺陷的增多以及铝基体的增强相的减少。当挤压压力由0 MPa增大至75 MPa时,合金的力学性能得到显著的改善,尤其是合金的伸长率,这主要是由于压力导致的富铁相尺寸的细化,铸造缺陷的减少以及铝基体中增强相的增多。在挤压铸造75 MPa条件下,经过T5热处理后,杂质Fe和Si含量分别为0.5 %时,铝铜合金的伸长率仍高达8.2 %,此时依然保持较高的强度。
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    铝合金金属型用海泡石喷涂涂料悬浮率和强度的研究
    杨剑雄, 黄 晋, 龙 威, 张友寿, 夏 露, 王小路
    用海泡石作主耐火骨料,高岭土、鳞片石墨粉和滑石粉作辅助耐火骨料,水玻璃作粘结剂,钠基膨润土和羧甲基纤维素钠(CMC)作悬浮剂,制作了一种用于铝合金金属型的水基海泡石喷涂涂料,并对各种材料加入量对涂料悬浮率和强度的影响进行了试验。结果表明:水玻璃加入量达到海泡石质量分数的200%左右才能保证涂料的应用强度;增加钠基膨润土和CMC的量不能提高涂料悬浮率,相反导致强度降低;高岭土提升涂料的悬浮率和强度;滑石粉和石墨降低涂料的悬浮率和强度。
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    铁型覆砂铸造工艺及装备
    尹士文,李翠翠,李佃国,冯延树,侯海龙
    研究了铁型覆砂铸造工艺的特点。详细论述了铁型覆砂生产中主要工装模样、铁型、浇注系统、射砂板、模板、模板底座的设计要点以及铁型覆砂造型线的常见布置形式及设备结构特点。介绍了研发的半自动铁型覆砂造型线的特点以及铁液的熔炼。
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    熔体温度处理对Al-25%Si合金凝固特性及组织的影响
    党 博,坚增运,常芳娥,朱 满,许军锋
    研究了熔体温度处理对Al-25%Si合金形核温度、结晶潜热和凝固组织的影响。结果发现:随熔体过热温度的升高,Al-25%Si合金的初生相转变温度和共晶相转变温度逐渐降低;合金总的潜热值和初生硅颗粒平均尺寸随过热温度的升高先增大后减小,在960 ℃达到最大值。熔体过热温度不超过960 ℃时,初生硅颗粒平均尺寸和总的潜热值随保温时间的延长而增大,并且其小平面生长特征增强;反之,熔体过热温度超过960 ℃时,两者都随过热温度的升高和保温时间的延长而减小,并且初生硅的小平面生长特征减弱。
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    海水环境中铸造双相不锈钢的腐蚀行为研究
    闵正清,欧家才,梁承伟,韩东锐
    通过海水暴露腐蚀试验,获得了4种铸造双相不锈钢在青岛和三亚海域全浸区和潮汐区的腐蚀结果,分析了它们的腐蚀行为。同种铸造双相不锈钢在全浸区的腐蚀比潮汐区严重;试验的4种铸造双相不锈钢在青岛潮汐区均未发生缝隙腐蚀;CE3MN和ZG06Cr25Ni7Mo2N在青岛海水环境中具有优异的耐蚀性;CE3MN在三亚海水环境中具有优异的耐蚀性。
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    熔体保温时间对ZL101A合金晶粒细化的影响
    王狂飞
    通过采用Al-5Ti-1B中间合金结合传统盐类变质工艺,研究了熔体保温时间对ZL101A合金晶粒细化的影响。结果表明,因TiAl3等的异质形核作用,冷却曲线上熔体处理后初晶形核过冷度明显降低。Al-5Ti-1B中间合金的晶粒细化作用主要源于TiAl3粒子,由于板块状双金属化合物TiAl3/ TiB2在α-Al基体(a)及共晶硅(b)中的聚集,细化剂逐渐出现衰退。熔体保温时间超过60 min后共晶硅粗化,因此,建议ZL101A合金熔体保温时间不应超过1 h。
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    Mg-5Gd-3Y-0.5Zr铸造镁合金的高温蠕变行为
    陈晓亚,李全安,陈雷雷,周 耀
    研究了Mg-5Gd-3Y-0.5Zr铸造镁合金在不同试验温度和应力条件下的高温蠕变行为。研究结果表明,试验合金在200 ℃/50 MPa、60 MPa、70 MPa条件下的抗蠕变性能最稳定,100 h的总蠕变应变量分别为0.026 7%、0.050 0%和0.056 7%,稳态蠕变速率分别为3.10×10-8s-1、6.48×10-8s-1和9.06×10-8s-1。在250 ℃和300 ℃条件下的蠕变应变量和蠕变速率与200 ℃相比要高一到三个数量级。根据应力指数n值与蠕变激活能Qc值分析结果,Mg-5Gd-3Y-0.5Zr合金在不同试验温度和应力的条件下,合金的蠕变机制也有所不同。
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    新型改性磷酸盐无机粘结剂热硬砂性能研究
    邢金龙,陈学更,何 龙,马 文
    合成了一种新型磷酸盐无机粘结剂,探究了其硬化工艺,并测试了粘结剂热硬砂常温抗压强度、抗吸湿性、溃散性等性能。结果表明,该粘结剂砂的抗压强度高、抗吸湿性好、溃散性好,是一种性能优异的新型铸造用无机粘结剂。
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    标准化与质量