《铸造》杂志

  201511期

新材料·新工艺压力铸造复合材料计算机应用应用技术经验交流
期刊基本信息

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主编:曲学良

副主编:刘冬梅

广告发行:王巧智、曹秀梅

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  • 新材料·新工艺
    铝合金壳体的压铸工艺优化设计
    李 平,彭学周,欧阳维强
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    氧化铝基陶瓷型芯的高温沸腾脱芯工艺研究
    李 彪,娄延春,于 波,苏贵桥,刘孝福,李长春,郭新力
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    二次重熔工艺对ZA92镁合金半固态浆料固相颗粒的影响
    李 春,崔 乐,贠永军,徐海龙,袁训锋,周春生,李元东
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    球墨铸铁铁液熔体状态评估
    陈 祥,李言祥
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    压力铸造
    漂珠/AZ91D复合材料的制备与组织研究
    黄志求,胡 明,史英春
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    挤压铸造ZX60镁合金组织和力学性能研究
    卢亚骏,李德江,胡 斌,曾小勤
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    复合材料
    铸钢件凝固组织与性能快速预测系统的开发与应用
    孙 飞,殷亚军,张东桥,周建新,沈 旭
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    计算机应用
    电极振动对电渣熔铸ZG04Cr13Ni4Mo钢中夹杂物的影响
    宋照伟,陈 瑞,熊云龙,张春铭,田 雨,张家东
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    基于AnyCasting球墨铸铁曲轴铸造工艺数值模拟及试验研究
    田迎新,曾维和,曾小勤,李德江
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    应用技术
    浇注工艺参数对ZL114A合金热处理后性能的影响
    胡兴业,张 永,刘 野,乔 昕,刘洪汇
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    Nb对Zr基非晶在1 mol/L HCl溶液中腐蚀行为的影响
    乐文凯,袁子洲,周子刚,徐 骏
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    制备工艺对A356滑动磨损性能的影响
    王宏健,司乃潮,丁 冉,刘光磊,武正东
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    ZG1Cr3MoS中MoS2形成能力的研究
    郭 建,孙晓东,张学德,周双宾
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    冒口参数对灰铸铁件补缩效果的影响
    李 思,申荣华,袁兴国
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    砂型铸造用型砂热物性参数的研究
    闫新飞,李少雨,马文治,张旭鹏
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    经验交流
    发热冒口在球墨铸铁轴箱铸件生产中的应用
    洪美琴,尹社新
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    DK4缸体毛坯气孔缺陷的消除
    聂 越,赵发辉,苏 鹏
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    铸态QT600-10合成球墨铸铁凸轮轴组织及力学性能
    陈忠士,邹泽昌,程 艳,温丽娜
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    一种生产同材质电渣引锭板的模具设计探讨
    成建强,张 靖,胡显军
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  • 新材料·新工艺
    铝合金壳体的压铸工艺优化设计
    李 平,彭学周,欧阳维强
    根据壳体压铸件的结构特点,进行了压铸工艺设计,主要包括选定分型面、浇注位置及工艺参数,计算浇注系统各截面尺寸,同时借助华铸CAE软件模拟压铸件的充型过程来确定溢流槽的位置、数量及尺寸等,设计的压铸工艺经生产验证,能够满足压铸生产需要,生产的壳体铸件没有出现异常气孔、冷隔、浇不足、缩孔等铸造缺陷。
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    氧化铝基陶瓷型芯的高温沸腾脱芯工艺研究
    李 彪,娄延春,于 波,苏贵桥,刘孝福,李长春,郭新力
    氧化铝基陶瓷型芯强度高,耐高温性能好,但脱出性较差,影响了型芯的广泛使用,有必要对其脱芯工艺进行研究。本试验以高温沸腾的KOH溶液为脱芯液,测得了质量浓度为60%和70%的KOH溶液在不同压力下的沸点;研究了脱芯液浓度和沸点温度对氧化铝基陶瓷型芯脱芯率的影响,得出优化试验参数为:脱芯液浓度70%,压力3.8 MPa,温度380 ℃或脱芯液浓度70%,压力4.2 MPa,温度390 ℃,并对优化试验参数进行工艺验证。
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    二次重熔工艺对ZA92镁合金半固态浆料固相颗粒的影响
    李 春,崔 乐,贠永军,徐海龙,袁训锋,周春生,李元东
    采用自孕育法制备ZA92镁合金半固态坯料,研究了二次重熔温度和时间对ZA92镁合金半固态固相颗粒的影响。结果表明:二次重熔温度升高和重熔时间的延长,合金的固相率减小,平均晶粒尺寸和平均圆整度呈现先减小后增大的变化趋势。当在570~580 ℃保温30 min或在590 ℃保温20 min时,可获得理想的半固态浆料固相颗粒,其平均晶粒尺寸、圆整度和固相率分别在83~86 μm、1.37~1.59和62.3%~67.8%。晶粒前期以根部熔断和亚晶界分离机制进行分离,后期晶粒的球化、粗化满足LSW理论。
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    球墨铸铁铁液熔体状态评估
    陈 祥,李言祥
    研究了球化孕育效果、浇注温度等因素对球墨铸铁铁液冷却曲线特征值的影响。采用冷却曲线的初晶石墨析出温度TGL或大量共晶形核温度TEU到共晶凝固结束温度TS这一凝固段的整体形状表征球墨铸铁铁液的熔体质量,通过冷却曲线计算机模式识别结合数据库的方式实现了对球墨铸铁铁液的综合评估。当表征冷却曲线相似性的综合偏差值向0收敛时,球墨铸铁铁液对应的凝固组织和力学性能各指标间的差均向0收敛。
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    压力铸造
    漂珠/AZ91D复合材料的制备与组织研究
    黄志求,胡 明,史英春
    采用搅拌铸造法,以粉煤灰漂珠为添加物,制备出一种新型漂珠/AZ91D复合材料,研究了搅拌温度、时间和速度对复合材料组织的影响,优化了该复合材料的制备工艺。结果表明,制备参数为590 ℃恒温下,850 rpm搅拌5 min时,复合材料中漂珠均匀分布;漂珠的加入使基体组织细化。
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    挤压铸造ZX60镁合金组织和力学性能研究
    卢亚骏,李德江,胡 斌,曾小勤
    采用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和拉伸试验研究了浇注温度和T6热处理对挤压铸造Mg-6Zn-0.1Ca-0.5Mn(ZX60)合金组织和力学性能的影响。研究表明,铸态合金的相组成为Mg基体和第二相MgZn2相。随着浇注温度由720 ℃降低至680 ℃,铸态组织枝晶间距减小,连续、粗大的第二相趋向于弥散分布,合金屈服强度提高但抗拉强度和伸长率下降。ZX60镁合金经T6热处理后,主要强化相为沿[0001]Mg分布的杆状MgZn2相,其屈服强度、抗拉强度和伸长率相对于铸态分别提高了122%、62%和32%。
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    复合材料
    铸钢件凝固组织与性能快速预测系统的开发与应用
    孙 飞,殷亚军,张东桥,周建新,沈 旭
    基于JMatPro软件计算得到铸钢凝固组织与力学性能数据,建立了常用铸钢的凝固组织与力学性能数据库。利用华铸CAE铸造工艺分析系统计算得到的温度场数据,开发了铸钢凝固组织与性能快速预测系统。本研究采用结构变化很大的框架铸钢件作为试验件,采用开发的凝固组织与性能快速预测系统对铸钢框架试验件进行了模拟分析,预测了试验件凝固奥氏体、马氏体、铁素体、贝氏体等的含量和硬度、拉伸强度、屈服强度等力学性能,并通过理论分析以及实际浇注断裂位置两方面分析论证了所开发系统的可靠性。研究表明,开发的铸钢凝固组织与性能快速预测系统,能够较合理地预测出铸钢件凝固过程中相组织(奥氏体、马氏体、贝氏体、铁素体)与力学性能(屈服强度、拉伸强度、硬度)的变化,有助于铸造工艺人员分析并优化铸钢件的凝固补缩系统,对实际铸造生产具有十分重要的指导意义。
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    计算机应用
    电极振动对电渣熔铸ZG04Cr13Ni4Mo钢中夹杂物的影响
    宋照伟,陈 瑞,熊云龙,张春铭,田 雨,张家东
    本研究以电渣重熔低碳马氏体不锈钢ZG04Cr13Ni4Mo为研究对象,利用光学显微镜(OM)和Image-Pro Plus 6.0软件定量分析了电渣钢中夹杂物的数量和尺寸,探讨了电极振动前后的变化规律。利用扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)研究了电极振动前后电渣重熔ZG04Cr13Ni4Mo不锈钢夹杂物的形貌和成分,结果表明:适当的电极振动可降低钢中夹杂物含量,缩小夹杂物尺寸。电极振动频率从0增加至20 Hz时,钢中夹杂物含量及平均尺寸逐渐减小,当振动频率超出20 Hz时,去除夹杂物效果反而变差;ZG04Cr13Ni4Mo电渣钢中夹杂物主要为球形或近似球形的硅酸盐类,电极振动未改变夹杂物的形貌及成分。
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    基于AnyCasting球墨铸铁曲轴铸造工艺数值模拟及试验研究
    田迎新,曾维和,曾小勤,李德江
    基于AnyCasting铸造模拟软件对球铁曲轴铸造充型与凝固过程进行分析,预测铸造缩孔缩松可能出现的位置;为进一步验证模拟结果的准确性,对试制生产的曲轴进行解剖,采用着色腐蚀技术显示铸件缺陷处枝晶组织,使用SEM观察枝晶形貌,结合球墨铸铁凝固特点分析了球铁曲轴产生缩孔缩松的成因。结果表明:AnyCasting铸造模拟软件预测球铁曲轴缩孔缺陷具有一定的准确性,曲轴轴颈位置出现缩孔缩松的概率最大,这为进一步优化铸造工艺设计提供了参考依据。基于原工艺方案的分析结果,采取相应的优化措施以避免铸件中缩孔缩松缺陷。实践表明,改进后工艺方案应用于实际生产获得了高质量曲轴产品。
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    应用技术
    浇注工艺参数对ZL114A合金热处理后性能的影响
    胡兴业,张 永,刘 野,乔 昕,刘洪汇
    ZL114A合金具有良好的铸造工艺性能,较好的力学、抗腐蚀和焊接性能,已广泛应用于我国航空航天以及民用等领域。利用拉伸机,对ZL114A合金拉伸试棒的性能进行测试,研究ZL114A合金的浇注温度和模具温度对合金抗拉强度和伸长率的影响。结果表明,浇注温度在700~710 ℃,模具温度在250~300 ℃时,合金的力学性能呈现最优。
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    Nb对Zr基非晶在1 mol/L HCl溶液中腐蚀行为的影响
    乐文凯,袁子洲,周子刚,徐 骏
    采用真空单辊甩带法制备出成分为(Zr56Al16Co28)100-XNbX(X=0,2,4)的合金试样,利用X射线衍射、电化学极化曲线和场发射扫描电镜研究了Nb对Zr-Al-Co非晶合金在1 mol/L HCl溶液中腐蚀行为的影响。结果表明,在1 mol/L HCl溶液中,非晶态合金Zr-Al-Co-Nb的耐腐蚀性能优于晶态1Cr18Ni9Ti,且适量添加Nb能提高Zr-Al-Co非晶合金在盐酸溶液中的耐腐蚀性。
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    制备工艺对A356滑动磨损性能的影响
    王宏健,司乃潮,丁 冉,刘光磊,武正东
    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,研究了在油润滑条件下经过T6热处理及Al-10Sr变质剂和Al-5Ti-1B-1RE细化剂复合变质处理的A356铝合金的滑动磨损性能。结果表明:在油润滑条件下,不同制备工艺的A356滑动磨损性能互有差异,在相同载荷和相同时间下,铸态A356铝合金的滑动磨损性能最差,其显微硬度最低,磨损量最高,T6态A356和变质态A356磨损性能均有改善,细化变质后经T6热处理的A356显微硬度最高,磨损量最低,其滑动磨损性能最优,其中,在300 N载荷和3 h磨损条件下,铸态A356呈典型的粘着磨损,而细化变质后经T6热处理的A356磨损机制为微切削的磨粒磨损。
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    ZG1Cr3MoS中MoS2形成能力的研究
    郭 建,孙晓东,张学德,周双宾
    采用扫描电镜等分析手段对ZG1Cr13MoS中元素Mo、S的存在形式进行了检测分析,并对钢液中MoS2的形成能力进行了热力学计算。结果表明,ZG1Cr13MoS中S元素以MnS形式存在,不存在MoS2润滑相,在热力学上MoS2相的形成能力远低于MnS。
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    冒口参数对灰铸铁件补缩效果的影响
    李 思,申荣华,袁兴国
    以灰铸铁件左立柱为例,分析冒口参数对灰铸铁件补缩效果的影响。通过改变冒口及冒口颈高度和直径参数,利用华铸CAE软件,对初步设计的左立柱工艺方案进行凝固过程模拟。模拟结果表明:冒口高度和直径的改变未能有效增加冒口的补缩效果;改变冒口颈高度和直径对改善冒口补缩效果有着明显的影响,可明显减少铸件的缩孔、缩松等缺陷。
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    砂型铸造用型砂热物性参数的研究
    闫新飞,李少雨,马文治,张旭鹏
    利用数值模拟和试验的方法,研究了铸造生产用型砂的热物性参数。结果表明:型砂与铸件间距离对浇注后型砂温度变化影响明显;型砂导热系数随温度升高呈现“V”形变化趋势,即当型砂温度低于400 ℃时,型砂导热系数下降,温度高于400 ℃后,导热系数增加;而型砂的比热则呈现随温度升高而升高的趋势,但温度低于600 ℃时,比热明显增加,当温度高于600 ℃时,比热增加缓慢。
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    经验交流
    发热冒口在球墨铸铁轴箱铸件生产中的应用
    洪美琴,尹社新
    发热冒口具有发热和保温的双重作用,广泛应用于铸钢件的铸造工艺之中。将发热冒口应用在一种结构复杂的高韧性球墨铸铁轴箱的铸造生产中,有效地解决了铸件孤立热节部位的补缩难题,确保了铸件的内部品质要求,简化了该类铸件的工艺设计,从而有效提高了铸造工艺出品率。 
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    DK4缸体毛坯气孔缺陷的消除
    聂 越,赵发辉,苏 鹏
    介绍了开发新覆膜砂用于解决DK4缸体毛坯气孔缺陷的案例。通过分析DK4缸体气孔缺陷产生原因、产品结构与工艺特点,开发了应用于DK4缸体水套芯的新覆膜砂TL-D1。新覆膜砂TL-D1具有发气量相对低、发气时间相对短等特点。试验和批量生产实践表明:TL-D1覆膜砂能有效降低DK4缸体毛坯的气孔缺陷率,提高产品质量。
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    铸态QT600-10合成球墨铸铁凸轮轴组织及力学性能
    陈忠士,邹泽昌,程 艳,温丽娜
    利用废钢和回炉料而不用生铁,采用壳型铸造技术生产QT600-10合成球铁凸轮轴。其抗拉强度≥600 MPa,断后伸长率≥10%;基体组织是细小铁素体和细片状珠光体的混合基体,基本无自由渗碳体和磷共晶存在。强韧性QT600-10合成球铁凸轮轴的研制成功,可进一步提高汽车、内燃机凸轮轴的使用性能和使用寿命,是凸轮轴在材质方面的一个重大创新。
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    一种生产同材质电渣引锭板的模具设计探讨
    成建强,张 靖,胡显军
    根据大型真空感应熔炼炉生产中所用锭模的相关特性及电渣重熔工序对引锭板的要求,设计出一种模具及耐材,可在浇注真空电极棒的同时,浇注出符合电渣重熔相关要求的电渣引锭板。实践表明:用此方法设计出的模具与耐材生产的引锭板表面光整,成分与真空锭一致,符合电渣重熔过程的使用要求;同时省时省力,避免了电渣重熔后电渣锭底部切除过多的问题,降低了生产成本。
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