《铸造》杂志

  201602期

新材料·新工艺压力铸造应用技术经验交流
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
    挤压铸造A356铝合金重载车轮的模具设计
    代颖辉
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    改性BN陶瓷粉体对ZL101组织及力学性能的影响
    朱海龙,杨 军,袁勃,陈美玲
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    一种节镍经济型耐热铸钢高温摩擦磨损行为研究
    吴林才,安立聪,曹 静,杨弋涛
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    内冷式搅拌法制备不同铝合金半固态浆料工艺研究
    许朋朋 ,王连登,陈 晓,张 宇 ,曹海春
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    Sn对蠕墨铸铁显微组织和切削加工性能的影响
    郑冰 ,任凤章 ,李锋军 ,张旦闻 ,熊毅 ,魏世忠
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    车用发动机缸体自动化制芯工艺柔性设计
    邹卫,胡江平,王瑞平,曹蕊贤
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    砂型铸造Mg-9Gd-4Y-0.5Zr合金的微观组织和力学性能
    杨庆波 ,张丙岩 ,吴迪 ,陈荣石 ,牛建平
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    全铝风冷发动机缸套-缸体的制备技术及其传热性能研究
    林雪冬 ,何 弢
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    压力铸造
    球墨铸铁件表面球化衰退的微观组织特征及防止措施
    修坤,毕 勇,王建东
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    挤压铸造ZA27合金中的夹杂物分析
    朱权利 ,夏勇 ,陈家坚 ,吴资湧
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    应用技术
    冲天炉贯流式水冷风口的使用经验
    李春澍 ,裴学东 ,张 浩
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    原位反应Al2O3∕Al-Si基复合材料的组织和性能
    刘 璇 ,李如燕 ,周春生 ,孙可伟
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    浸渗硅溶胶对SLS覆膜砂强度的影响及强化机理
    芦 刚,张小松,严青松,纪超众,潘飞
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    铲板槽帮铸件缩孔与变形问题的研究
    邱克强 ,刘 聪 ,向青春 ,张伟 ,李荣德 ,杨桂星 ,刘方军
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    α淀粉对型壳强度的影响
    刘佳斌,袁子洲,周子刚,贾少伟
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    机械搅拌对含准晶相Mg93Zn6Y1合金的显微组织及性能影响
    万迪庆,利助民,叶舒婷
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    不同分散剂对SiC泡沫陶瓷水基浆料性能的影响
    黄晶,张军战,张 颖,石 鑫
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    不同分散剂对SiC泡沫陶瓷水基浆料性能的影响
    黄晶,张军战,张 颖,石 鑫
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    中频感应电炉脱氧工艺对非金属夹杂物的影响
    李 伟,姜伟航,曹 松,杜天彬,张俊新,王念康
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    富铈混合稀土对A356铝合金凝固组织和力学性能的影响
    姚丽娟, 坚增运, 朱 满, 常芳娥
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    经验交流
  • 新材料·新工艺
    挤压铸造A356铝合金重载车轮的模具设计
    代颖辉
    为了解决挤压铸造A356铝合金重载车轮模具结构的设计并确保安全可靠,通过对挤压铸造机的结构及动作的分析,确定了模具合模、开模的动作方式,并在侧模的外侧增加侧模外壳体,防止挤压铸造加压时铝液飞溅。通过侧模与底模板、侧模外壳体合理的连接机构,并且侧模与侧模外壳体配合面的上部直径大于下部直径。通过底模的上、下运动可带动侧模旋转开、合模。铸件随上模上行与侧模脱模,然后推料环推出铸件,从上模脱模。解决了模具合模、开模以及铸件脱模的问题,从而确定了模具结构设计方案。
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    改性BN陶瓷粉体对ZL101组织及力学性能的影响
    朱海龙,杨 军,袁勃,陈美玲
    研究了改性BN陶瓷粉体不同加入量对ZL101合金微观组织及性能的影响。结果表明,BN粉体的加入使得ZL101合金微观组织中的共晶硅由片层状变为短棒状,分布更加均匀,棱角圆滑;而且力学性能有所提高,加入量为0.1%时最为显著,抗拉强度由258 MPa提高到278 MPa,提高了7.8%;布氏硬度由78提高到93,提高了19.2%。另外,改性BN粉体具有一定的变质作用。
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    一种节镍经济型耐热铸钢高温摩擦磨损行为研究
    吴林才,安立聪,曹 静,杨弋涛
    以ZG40Cr25Ni20耐热铸钢与节镍型耐热铸钢为试验材料,通过高温摩擦磨损试验探究了两种材料的高温摩擦磨损行为,分析摩擦系数、磨损率和微观结构随温度的变化规律,探讨了高温摩擦磨损机制。结果表明,随着温度的升高,摩擦系数逐渐减小,磨损率先升高后下降,在 600 ℃时由剥落的氧化物磨屑颗粒重复的焊合和断裂以及反复的压实和烧结形成了釉质层,显著地降低了摩擦系数,有效地保护了基体,减少了两种材料的磨损量,在同等条件下,与ZG40Cr25Ni20相比,节镍型耐热铸钢具有更优的抗高温摩擦磨损性能。
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    内冷式搅拌法制备不同铝合金半固态浆料工艺研究
    许朋朋 ,王连登,陈 晓,张 宇 ,曹海春
    采用内冷式搅拌法制备了A319、A356、A380、ZL203、7075等5种牌号铝合金的半固态浆料。研究了内冷搅拌速度、内冷块/铝液质量比、铝液温度对A319半固态浆料显微组织的影响。结果表明:提高内冷搅拌速度不仅能提高初生琢-Al相圆整度,还具有晶粒细化效应。在内冷块/铝液质量比为3%、铝液温度为615 ℃以及内冷块/铝液质量比为5%、铝液温度为615~625 ℃条件下均可以制备出组织良好的半固态浆料,显微组织中初生琢-Al相平均晶粒尺寸和形状因子分别可以达到61~71 滋m和0.68~0.73。分析了内冷式搅拌法制备铝合金半固态浆料过程中球状晶的形核及长大过程。
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    Sn对蠕墨铸铁显微组织和切削加工性能的影响
    郑冰 ,任凤章 ,李锋军 ,张旦闻 ,熊毅 ,魏世忠
    试验浇注了蠕化率均为95%的加入0.08wt.%Sn和不加Sn两种蠕墨铸铁。对比研究了它们的微观组织、力学性能和切削加工性能。合金元素Sn的加入,使蠕虫状石墨得到了细化,并且分布更加均匀,同时,促进了珠光体的形成,珠光体的含量明显增加。在使蠕墨铸铁的强度和硬度提高的同时,也使切削抗力明显增大。
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    车用发动机缸体自动化制芯工艺柔性设计
    邹卫,胡江平,王瑞平,曹蕊贤
    为满足不同型号发动机缸体制芯共线生产的要求,在分析整体组芯+整体浸涂工艺优缺点的基础上,提出了分体组芯+分体浸涂,通过机器人和砂芯烘炉将整个制芯工序串联起来的柔性化制芯工艺方案。介绍了自动化缸体制芯中心及工装模具的柔性化/通用化设计要点,柔性自动化缸体制芯中心的投产运行为同行业缸体制芯中心的建设和改造提供了一个可以借鉴的案例。
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    砂型铸造Mg-9Gd-4Y-0.5Zr合金的微观组织和力学性能
    杨庆波 ,张丙岩 ,吴迪 ,陈荣石 ,牛建平
    通过金相观察 (OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析 (EDS)、显微维氏硬度测试与拉伸测试研究了砂型铸造Mg-9Gd-4Y-0.5Zr合金的微观组织和力学性能。结果表明:铸态GW94合金主要由等轴晶琢-Mg固溶体、晶界处的共晶相Mg24(Gd,Y)5以及少量的方块相Mg5(Gd,Y)组成,优化后的固溶处理工艺为525 ℃ 伊6h。固溶后的组织主要由琢-Mg过饱和固溶体、铸态残留相Mg5(Gd,Y)以及固溶过程形成的方块相组成。GW94合金具有极高的时效硬化响应能力,250 ℃时效18h后即达到峰值硬度(HV122)。室温拉伸时,峰值时效态合金的抗拉强度和屈服强度分别为300MPa和247 MPa,而伸长率仅为0.9%。250 ℃ 以内拉伸时,抗拉强度均高于300 MPa,表现出极佳的耐热性能,而且出现了抗拉强度随温度升高而升高的反常力学行为,这可能是由于茁忆相与位错相互作用所致。峰值时效态合金断裂机制由室温的穿晶断裂为主转变为高温的沿晶断裂。
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    全铝风冷发动机缸套-缸体的制备技术及其传热性能研究
    林雪冬 ,何 弢
    采用离心铸造工艺制备了自生初晶Si/Mg2Si颗粒增强Al-Si-Mg复合材料汽缸套,并与铝合金缸体进行压铸成形,形成了全铝合金缸套-缸体。应用热电偶埋设法,在自制的五点测温传热实验装置上分别检测并对比分析了风冷发动机铝合金缸套-铝合金缸体与铸铁缸套-铝合金缸体的传热性能。研究表明:相比铸铁缸套-缸体,铝合金缸套-缸体具有更佳的传热性能;通过实验测温-数据曲线拟合法,推算获得了全铝合金发动机工作时汽缸的内表面温度为231 ℃,比铸铁缸套内表面温度低11 ℃。
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    压力铸造
    球墨铸铁件表面球化衰退的微观组织特征及防止措施
    修坤,毕 勇,王建东
    研究了苯磺酸硬化呋喃树脂砂球铁件表面球化衰退的微观组织特征及防止措施,并对球墨铸铁件表面球化衰退层微观组织中的第二相粒子结构进行了分析。结果表明,表面球化衰退层微观组织中的第二相粒子是MgS或(Mg,Mn)xSy粒子,具有FCC结构及近球形八面体形貌特征。控制铸造工艺因素、使用低硫苯磺酸固化剂、防渗硫涂料、昆腾树脂、派普树脂以及碱酚醛树脂等,均可使表面球化衰退减轻,并且昆腾树脂、派普树脂及碱酚醛树脂用于防止球墨铸铁件表面球化衰退效果最佳。
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    挤压铸造ZA27合金中的夹杂物分析
    朱权利 ,夏勇 ,陈家坚 ,吴资湧
    利用光学金相显微镜 (OM)、扫描电子显微镜 (SEM)、能谱分析 (EDS) 和X射线衍射 (XRD) 等实验手段,对经铝钛硼和铝稀土变质处理后的ZA27合金中的夹杂物进行了分析。结果表明:在ZA27合金中,稀土元素和杂质Fe元素会偏聚在晶界处,并与Zn、Al、Cu等形成成分复杂的富稀土相和富铁相;富稀土相为多边形块状,含有大量的稀土元素,同时还含有Zn、Al和Cu,并可能含有Ti;富铁相大多为针状,少部分为小块状,由Zn、Al、Cu和Fe四种元素组成,不含稀土元素,且Fe的平均含量大于20%;大块状富稀土相和针状富铁相对锌合金基体有严重割裂作用,易导致微裂纹的形成和扩展。
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    应用技术
    冲天炉贯流式水冷风口的使用经验
    李春澍 ,裴学东 ,张 浩
    介绍了冲天炉贯流式水冷风口的使用经验,指出冷却水的水质、水温控制是提高水冷风口寿命的关键。同时介绍了在水冷风口管理方面的经验。
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    原位反应Al2O3∕Al-Si基复合材料的组织和性能
    刘 璇 ,李如燕 ,周春生 ,孙可伟
    以废铝和铸造粉尘为原料,先通过预处理制成铝粉和石英粉,采用粉末冶金方法原位反应制出Al2O3/Al-Si基复合材料,并研究了它的组织和性能。结果表明:随着复合材料中自生Al2O3的增多,抗拉强度和伸长率下降,复合材料沿晶断裂趋于明显;硬度升高,基体中分布的Al2O3颗粒增强效果明显;耐磨性升高,磨损表面呈铝基体+增强相+孔隙的耐磨组织。
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    浸渗硅溶胶对SLS覆膜砂强度的影响及强化机理
    芦 刚,张小松,严青松,纪超众,潘飞
    通过对选区激光烧结 (SLS)覆膜砂浸渗硅溶胶,研究浸渗硅溶胶工艺对SLS覆膜砂强度的影响及其强化机理。研究结果表明,随着浸渗温度上升,浸渗时间增加,SLS覆膜砂强度明显增大,当浸渗温度和时间为30 ℃ 和15h时,SLS覆膜砂强度最大,当浸渗温度和时间继续增大,硅溶胶粘度增大,浸渗效果变差,SLS覆膜砂强度降低;当浸渗硅溶胶SLS覆膜砂固化温度和时间为180 ℃和0.5h时,SLS覆膜砂强度最好,当后固化温度和时间继续增加,树脂将发生分解及碳化,黏结能力减小,SLS覆膜砂强度降低。断口形貌和成分测试表明,硅溶胶浸渗后包覆在SLS覆膜砂烧结颈上,增大烧结颈的体积,部分没有烧结颈区域形成了新的连接颈,提高了SLS覆膜砂强度。
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    铲板槽帮铸件缩孔与变形问题的研究
    邱克强 ,刘 聪 ,向青春 ,张伟 ,李荣德 ,杨桂星 ,刘方军
    采用数值模拟方法预测了刮板输送机铲板槽帮铸件的缩孔位置和在侧板底部产生的凸起变形,通过凝固温度场和温度梯度分析了铸件变形原因。研究表明,当温度场在同一水平位置上相当、温度梯度较小时,铸件的变形量最小。并根据变形机理及铸件结构对铲板槽帮铸件的原铸造工艺进行了改进,改进了浇注系统、冒口和冷铁工艺,按改进后的工艺生产出来的铲板槽帮铸件达到了技术要求。
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    α淀粉对型壳强度的影响
    刘佳斌,袁子洲,周子刚,贾少伟
    提高硅溶胶型壳的强度,减薄型壳厚度,对于简化熔模铸造制壳工艺及降低成本具有重大的现实意义。针对型壳强度的影响因素,本实验通过添加有机粘结剂来改善型壳强度。试验结果表明:添加有机低温粘结剂能够加快硅溶胶型壳的干燥速度,改善硅溶胶型壳的干强度和烧结强度。其中琢淀粉对型壳强度的提高影响最大,加入量为2%最为合适,干强度和烧结强度分别是未改性前的2倍、4.67倍。
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    机械搅拌对含准晶相Mg93Zn6Y1合金的显微组织及性能影响
    万迪庆,利助民,叶舒婷
    通过光学显微镜、扫描电镜、透射电镜分析和力学性能测试研究了机械搅拌对Mg93Zn6Y1合金的显微组织及力学性能的影响。发现机械搅拌后,琢-Mg枝晶破碎,呈菊花状,部分球化,游离分布于组织中;晶粒细化,组织均匀。对不同机械搅拌参数下的Mg93Zn6Y1合金进行了力学性能测试。通过改变机械搅拌参数,发现Mg93Zn6Y1合金硬度可增加13.8%,耐磨性能及阻尼性能均得到提高。
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    不同分散剂对SiC泡沫陶瓷水基浆料性能的影响
    黄晶,张军战,张 颖,石 鑫
    采用聚乙二醇、硅酸钠、羧甲基纤维素钠3种分散剂分别制备了碳化硅泡沫陶瓷浆料,通过浆料的粘度与沉降实验考查了分散剂的种类、含量以及pH值对碳化硅浆料流变性及稳定性的影响。结果表明,当PEG和Na2SiO3的含量分别为0.6%和0.4%时,SiC浆料的粘度最低,流动性与稳定性最好;pH值对浆料的流动性和稳定性影响显著,当pH为10时,SiC浆料的流动性与稳定性最好;以0.2%的CMC作为分散剂,当pH值为10时,固相体积分数为65%时可制得性能良好的浆料,此时浆料呈现较强的触变性。
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    不同分散剂对SiC泡沫陶瓷水基浆料性能的影响
    黄晶,张军战,张 颖,石 鑫
    采用聚乙二醇、硅酸钠、羧甲基纤维素钠3种分散剂分别制备了碳化硅泡沫陶瓷浆料,通过浆料的粘度与沉降实验考查了分散剂的种类、含量以及pH值对碳化硅浆料流变性及稳定性的影响。结果表明,当PEG和Na2SiO3的含量分别为0.6%和0.4%时,SiC浆料的粘度最低,流动性与稳定性最好;pH值对浆料的流动性和稳定性影响显著,当pH为10时,SiC浆料的流动性与稳定性最好;以0.2%的CMC作为分散剂,当pH值为10时,固相体积分数为65%时可制得性能良好的浆料,此时浆料呈现较强的触变性。
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    中频感应电炉脱氧工艺对非金属夹杂物的影响
    李 伟,姜伟航,曹 松,杜天彬,张俊新,王念康
    针对中频感应电炉熔炼的钢中气体含量较高、夹杂物较多的问题,采用复合脱氧剂在炉内以及包内脱氧的工艺,对钢液进行了脱氧和夹杂物变性处理。试验结果表明,通过复合脱氧后,钢中 [O] 含量可降至(40~60) 伊10-6,同时基本可以消除Ⅱ、Ⅳ型夹杂物。
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    富铈混合稀土对A356铝合金凝固组织和力学性能的影响
    姚丽娟, 坚增运, 朱 满, 常芳娥
    采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和差示扫描量热法(DSC)等手段研究了富铈混合稀土RE加入量对A356铝合金显微组织、凝固特性和力学性能的影响。结果表明,随着RE含量由0.2%增加到0.6%,初生琢-Al相的体积分数增加、二次枝晶臂间距减小,共晶硅呈细小纤维状。添加0.4%RE时,初生琢-Al相的体积分数为56.4%。DSC升温曲线表明,添加0.2%~0.6%RE使得三元共晶反应的峰值温度和熔化焓减小,共晶熔化峰值温度提高。DSC降温曲线表明,随着RE含量的增加,初生琢-Al相形核温度降低,但是稀土化合物相的存在弱化了其细化效果;共晶反应温度随着RE元素的加入降低了1.9~2.8 ℃。拉伸实验结果表明,添加RE提高了铸态铝合金的抗拉强度和屈服强度,但是降低了合金的伸长率。
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    经验交流