《铸造》杂志

  201512期

新材料·新工艺熔模铸造计算机应用应用技术经验交流标准化与质量
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  • 新材料·新工艺
    高温合金某薄壁铸件铸造缺陷工艺控制
    任占友,吴亚夫,谢秋峰,罗京生,裴中全,亢玉洛,陈兴福,孔胜国,李 维,李俊涛
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    固溶处理对挤压铸造Al17.5Si4Cu0.5Mg0.1Mn合金显微组织及硬度的影响
    李润霞,张立军,刘兰吉,孙 菊,张 磊,于宝义
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    ADI900材料的低温性能研究
    郑言彪,李志华,张 军
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    Zr基非晶合金在拉伸条件下流变特征与本构方程
    邱克强,于向男,张 丹,任英磊
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    大直径定向凝固纯镁晶粒组织与性能的研究
    肖 璐
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    械振动对AlSi9Cu3亚快速凝固组织的影响
    许志强,安仲健,雷振尧,李广东,董天云
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    SHS+V-EPC制备TiB2/TiC双相颗粒增强钢基表面复合材料
    韩继炜,石安君,郭长庆,曹国君
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    熔模铸造
    基于AnyCasting蒸汽发生器支承件的铸造缺陷分析及工艺优化
    张争险,黄 放,孟伟娜,廖兴银
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    K4169合金涡壳体截面组织分析与研究
    谢秋峰,刘浩然,王燕坡,吴保平,孙长明,崔文芳,吴剑涛,李俊涛
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    计算机应用
    大型铸钢件的保温补贴工艺研究
    张 驰,康进武,戴艳涛,李 鹏,李凤玉,裴 林
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    应用技术
    3D打印技术在中速柴油机蠕墨铸铁缸盖上的应用
    唐昆贵,李 栋
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    挤压铸造Mg-Zn-Y合金显微组织与力学性能的研究
    吴金珂,侯 华,赵宇宏,杨 玲,程书建,王 冰
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    水冷铜坩埚悬浮熔炼K4169合金的组织和力学性能
    董天文,寇生中,蒲永亮,张志栋,郭晓凡,曲红霞
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    莫来石为矿化剂的硅基陶瓷型芯性能研究
    张 玲,黄 静,杜洪强,高胜杰
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    含Ti/W过共晶高铬铸铁高温磨料磨损性能研究
    王海艳,郑开宏,喻石亚
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    经验交流
    国家标准《乘用车铝合金车轮铸件》解读
    陈玖新,段素娟,马建华
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    标准化与质量
  • 新材料·新工艺
    高温合金某薄壁铸件铸造缺陷工艺控制
    任占友,吴亚夫,谢秋峰,罗京生,裴中全,亢玉洛,陈兴福,孔胜国,李 维,李俊涛
    K424合金扩张调节片是某型号冲压发动机尾喷管核心部件,属于典型的大尺寸薄壁结构件。该调节片采用熔模铸造工艺整体铸造成形,在生产过程中,铸件易产生疏松、裂纹及底板膨胀变形等缺陷,冶金质量控制难度很大。通过优化铸件浇注系统和造型工艺,有效消除了调节片的裂纹、疏松和膨胀变形等缺陷,铸件的合格率大幅度提升。
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    固溶处理对挤压铸造Al17.5Si4Cu0.5Mg0.1Mn合金显微组织及硬度的影响
    李润霞,张立军,刘兰吉,孙 菊,张 磊,于宝义
    研究了固溶处理温度和固溶处理时间对挤压铸造Al17.5Si4Cu0.5Mg0.1Mn合金显微组织及硬度的影响。结果表明:固溶处理后合金的显微组织得到明显改善,硬度大幅度提高。随着固溶温度的增加,共晶Si相逐渐粒化,合金的布氏硬度值逐渐增加,当固溶温度为525 ℃时,共晶Si相形貌相对圆整,合金具有最大布氏硬度值;随着固溶时间的延长,合金显微组织中的共晶Si相发生熔断、粒化、粗化现象,合金的布氏硬度呈现先上升后下降的趋势,当固溶时间为6 h时,合金的布氏硬度达到最大值HB 124。试验得到的挤压铸造Al17.5Si4Cu0.5Mg0.1Mn合金的最佳固溶处理工艺为525 ℃, 保温时间为6 h。
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    ADI900材料的低温性能研究
    郑言彪,李志华,张 军
    :以ADI900材料为研究对象,研究其在低温条件下的力学性能和断口形貌特征。结果表明:随着温度的降低,材料的力学性能变化很大。在-60 ℃时,相对于常温条件抗拉强度提高了19.8%,伸长率下降33.0%,冲击韧度下降超过了70%,降为31 J/cm2,硬度提高了18.4%。实验结果为研究ADI在低温条件下的使用性能提供了数据参考,有利于ADI的推广应用。
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    Zr基非晶合金在拉伸条件下流变特征与本构方程
    邱克强,于向男,张 丹,任英磊
    非晶合金的本构方程是其微小元器件成形的基础,由于压缩实验容易实现,因此目前多数研究是以这种方法建立非晶合金本构方程的,而系统地以拉伸实验确立非晶合金的本构方程还未见报道。文中采用铜模铸造法制备了(Zr33.2Ti36.1Ni5.8Be24.9)91Cu9大块非晶合金,分别在不同温度和应变速率下,在非晶合金的过冷液相区对其进行拉伸实验。通过模型和数据分析,建立了非晶合金在拉伸条件下的Maxwell-Pulse本构方程。分析表明,在应变速率为0.5×10-3 s-1,温度高于622 K,或在622 K,应变速率低于0.5×10-3 s-1时,非晶合金具有牛顿流变特征,反之为非牛顿流变。以样品在拉伸时的缩颈规律为基础,通过引入几何修正因子,考虑了缩颈对应力-应变关系的影响,使得Maxwell-Pulse本构方程可以较好的描述(Zr33.2Ti36.1Ni5.8Be24.9)91Cu9非晶合金在过冷液相区的拉伸变形行为。
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    大直径定向凝固纯镁晶粒组织与性能的研究
    肖 璐
    采用自行设计制造的定向凝固设备,制备了具有粗大的纯镁柱状晶粒的组织,对其组织和力学性能进行了研究。结果表明:采用该种定向凝固方法,纯镁晶粒出现了择优生长,生长方向基本与热流方向平行。定向凝固纯镁晶粒生长的主要方向是[1012]和[1013],因此能够提高纯镁的伸长率。298 K时,定向凝固纯镁的抗拉强度和伸长率分别为56 MPa和18%;423 K时,定向凝固纯镁的抗拉强度和伸长率为57 MPa和38%。
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    械振动对AlSi9Cu3亚快速凝固组织的影响
    许志强,安仲健,雷振尧,李广东,董天云
    在AlSi9Cu3合金振动凝固过程中施加循环冷却水模拟振动式双辊铸轧工艺凝固过程,研究了在亚快速凝固条件下振动参数(振幅和振频)对凝固组织的影响。结果表明,通过控制振动参数可有效细化芯部等轴晶并扩大等轴晶所占截面比例。当振幅为0.5 mm、振频为25 Hz时效果最佳,芯部等轴晶平均直径为0.2 mm,等轴晶所占截面比例高达80%。试验结果为振动式双辊铸轧生产工艺提供了有效参考。
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    SHS+V-EPC制备TiB2/TiC双相颗粒增强钢基表面复合材料
    韩继炜,石安君,郭长庆,曹国君
    研究了将钢液真空消失模铸造V-EPC与高温自蔓延SHS反应生成增强颗粒相结合制备TiB2 /TiC双相颗粒增强45钢基表面复合材料的工艺方法以及影响因素:SHS反应冷却剂-Ti-Fe粉的加人量、试样相对厚度δ和正火处理等对表面复合材料的冶金质量和显微组织的影响。实验结果表明:复合材料由表面复合层,中间过渡层和下部45钢基体层组成。表面复合层的基体上分布着大量细小的TiB2+TiC双相颗粒。随着钛铁粉加入量的增大,表面复合层的出现从无到有,增强颗粒在表面复合层中的浓度变化呈现出由低到高再到低的峰值曲线特性;随着试样相对厚度δ的增大,组织中的铸造缺陷逐渐减少,冶金质量逐渐提高,增强颗粒分布的均匀性逐步改善,团聚现象逐渐减轻。
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    熔模铸造
    基于AnyCasting蒸汽发生器支承件的铸造缺陷分析及工艺优化
    张争险,黄 放,孟伟娜,廖兴银
    针对压水堆核电站蒸汽发生器支承件在砂型铸造过程中出现的缩松、缩孔等缺陷,运用AnyCasting铸造模拟软件对其原铸造工艺进行模拟,结合其结构特性,对原铸造工艺进行优化。结果表明,采用优化的工艺有效地防止了蒸汽发生器支承件的缩松、缩孔等缺陷,铸件质量明显提高。
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    K4169合金涡壳体截面组织分析与研究
    谢秋峰,刘浩然,王燕坡,吴保平,孙长明,崔文芳,吴剑涛,李俊涛
    采用无余量整体熔模铸造技术,成功制备出了用于某大型运载火箭发动机上的涡壳体精铸件,为了全面分析工艺的可行性,试验研究了不同截面的显微组织。结果表明:涡壳体整体上由等轴晶组成,不同截面组织均呈现枝晶特征,试验测定了二次枝晶间距,并预测了截面冷却速率与枝晶间距的关系。在较高倍数下,进、出口法兰截面组织,发现有较多的针状δ相存在,枝晶间处的γ"相尺寸较大,数量较多,枝晶干处的γ"相尺寸较小,数量较少;涡形流道截面的针状δ相很少,枝晶干及枝晶间的γ"相尺寸均较小,数量无明显差别。这些其实质与各截面的冷却速率有关。
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    计算机应用
    大型铸钢件的保温补贴工艺研究
    张 驰,康进武,戴艳涛,李 鹏,李凤玉,裴 林
    保温补贴替代金属补贴在大型铸钢件上的应用还很少。本文对文献中的保温补贴替代金属补贴情况下确定保温补贴厚度的E-δ/M关系进行了修正,使得结果更准确。并指出保温补贴的模数增强最大效果为砂型和保温补贴的蓄热系数之比,超出此范围后,增厚保温补贴也不再满足保温要求。选择了大型厚板型试件1 200 mm×1 200 mm×180 mm,设计并优化了其保温补贴工艺方案,模拟结果发现由于保温补贴厚度小于金属补贴,因此必须对冒口下部因采用保温补贴而暴露给砂型的表面采用保温补贴保温,否则补缩通道在冒口颈部易产生缩颈。分别采用金属补贴和保温补贴两种工艺方案浇注了铸件。对浇注板件的探伤和解剖表明,铸件内部无缺陷。浇注结果和数值模拟结果均表明保温补贴可以替代金属补贴。但大型铸钢件要求保温补贴具有高的耐热性能,否则容易导致铸件变形。
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    应用技术
    3D打印技术在中速柴油机蠕墨铸铁缸盖上的应用
    唐昆贵,李 栋
    介绍了一种中速柴油发动机气缸盖的铸造工艺,提供一种新的生产方案。该方案解决了传统工艺生产复杂发动机气缸盖时操作复杂、生产难度大、废品率高、质量不稳定的问题,较传统工艺生产更加简单方便、成品率更高。
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    挤压铸造Mg-Zn-Y合金显微组织与力学性能的研究
    吴金珂,侯 华,赵宇宏,杨 玲,程书建,王 冰
    采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、万能拉伸试验机等手段,研究了不同挤压压力(0,50,100,150 MPa)对挤压铸造Mg93Zn6Y1合金显微组织与力学性能的影响。结果表明:不同挤压压力下合金显微组织由基体α-Mg相和I-Mg3YZn6准晶相组成。α-Mg相呈枝晶状形态存在,分枝明显,I-Mg3YZn6准晶相以(I-Mg3YZn6+α-Mg)层片状共晶组织形态存在,呈网状分布在基体枝晶间。随着挤压压力的增大,α-Mg晶粒明显细化,层片状共晶组织变得细小,且由连续网状逐渐变为断裂网状,分布更均匀。合金的拉伸力学性能随着挤压压力的增大而逐渐提高,当挤压压力为150 MPa时,合金拉伸力学性能最优,其抗拉强度和伸长率分别为193 MPa和4.2%,增幅为30.4%和75.0%,合金力学性能的提高主要归因于细晶强化和I-Mg3YZn6相的强化作用。合金拉伸试样的断口形貌呈现准解理断裂特征。
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    水冷铜坩埚悬浮熔炼K4169合金的组织和力学性能
    董天文,寇生中,蒲永亮,张志栋,郭晓凡,曲红霞
    利用水冷铜坩埚悬浮熔炼制备K4169合金,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等,研究了水冷铜坩埚悬浮熔炼对K4169合金的组织和室温力学性能的影响。研究结果表明:熔炼工艺对K4169合金析出相无明显影响;水冷铜坩埚悬浮熔炼相比真空感应熔炼K4169合金存在更明显的枝晶组织和块状、链状的Laves相;室温下拉伸性能比真空感应熔炼K4169合金高56%;水冷铜坩埚悬浮熔炼K4169试样断口中二次枝晶臂排列紧密,三次枝晶臂相互交联,而真空感应熔炼试样枝晶臂更加短小;水冷铜坩埚悬浮熔炼比真空感应熔炼K4169合金室温下抗压强度高25%,但塑性较低。
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    莫来石为矿化剂的硅基陶瓷型芯性能研究
    张 玲,黄 静,杜洪强,高胜杰
    采用石英玻璃粉为基体材料,莫来石粉为矿化剂制备了硅基陶瓷型芯。对型芯试样的显气孔率、体积密度、收缩率、抗弯强度及热膨胀系数进行了测试分析,并对试样的断口形貌进行了表征,确定了莫来石为矿化剂的硅基型芯的使用范围
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    含Ti/W过共晶高铬铸铁高温磨料磨损性能研究
    王海艳,郑开宏,喻石亚
    研究了含Ti和W过共晶高铬铸铁(25.0 wt.%Cr,3.5 wt.%C)高温磨料磨损性能和磨损机理。结果表明,加入Ti后,过共晶高铬铸铁抵抗高温磨料磨损能力提高;在相同的温度下,Ti含量越高,高铬铸铁磨损失重量越小;同时加入Ti和W后,高铬铸铁试样磨损量最小,耐磨性能最好。含Ti/W过共晶高铬铸铁的高温磨料磨损机理主要包括磨料磨损机理、疲劳断裂机理、粘着磨损机理等。
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    经验交流
    国家标准《乘用车铝合金车轮铸件》解读
    陈玖新,段素娟,马建华
    随着汽车产业的快速发展,乘用车铝合金车轮作为汽车的重要安全件,其铸件的质量标准受到广泛关注。GB/T31203-2014《乘用车铝合金车轮铸件》标准的发布,规范了乘用车铝合金车轮铸件的化学成分、力学性能、形状尺寸及重量、表面及内部质量等重要指标,涉及技术要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、贮存和运输等方面。文中对上述规定的由来、主要理由、标准的特点及国内外差异、标准应用作了较为详尽的解释,适用于《乘用车铝合金车轮铸件》标准的宣贯。
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    标准化与质量