《铸造》杂志

  201610期

新材料·新工艺复合材料生产管理计算机应用应用技术经验交流标准化
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
    Mg2Si /富铁A356再生铝基复合材料的组织及耐磨性研究
    吴桃泉1,杜 军1,关玉芹1,曹 东2,李文芳1,许德英2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    一种3D砂型打印用高强度耐高温酚醛树脂的合成及其使用性能研究
    邢金龙,何 龙,韩 文,张 茜
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    超低温时效处理对Al-Si-Mg合金组织与性能的影响
    曾 萍
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    晶粒度对Ni3Al基MX246AG合金铸态组织及性能的影响
    沈 鸿,骆合力,李尚平,王建涛,吴泊成,赵记兰
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    合金元素Al对定向凝固镁合金组织、晶粒取向和力学性能的影响
    肖 璐1,2,易 圣1
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    CRH380B高铁齿轮箱体的制造工艺与质量控制
    徐贵宝,谭 东,陈红圣
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    复合材料
    基于PDCA循环的铸造工艺设计研究
    严运涛,徐贵宝
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    生产管理
    计算机应用
    UG环境下铸造CAD/CAE一体化系统的后处理显示及冒口工艺设计
    刘 东,廖敦明,唐玉龙,陈 涛
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    应用技术
    透平缸细长孔芯的工艺设计优化
    李云飞1,秦大鹏1,杨 勇2,侯云霞2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    园林屋顶用Mg-6Gd-3Y-0.5Zr合金热处理工艺优化
    张 谊,周 渝,刘 云
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    流变特性对铸造涂料工艺性能的影响
    陈学更,何 龙,韩 文
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    离心铸型金属筒套拉应力计算公式的误差修正
    杨大韬,杨为勤
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    Fe-Cr-B-C合金中硬质相种类及其力学模量和硬度
    郭红星,强少光
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    铸型加热温度对DZ125合金组织和性能的影响
    顾 欣1,于兴福2,彭志江1,张明俊1,祝世哲1,王铁军1
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    轮毂热处理变形行为探究
    白帮伟,武汉琦,吴群虎,阿拉腾,王 佶,谢理明,孙洪岩,曲 林
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    经验交流
    行业标准《消失模铸造模样材料 STMMA可发性共聚树脂》解读
    韩晓红
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    球墨铸铁轴承座铸造工艺设计
    周 翔1,赵占西1,冯超伟2,徐秋湘1
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    标准化
    行业标准《实型铸造用模样EPS板材》解读
    李增民1,孙长富2,孙作海3,赵 军3
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  • 新材料·新工艺
    Mg2Si /富铁A356再生铝基复合材料的组织及耐磨性研究
    吴桃泉1,杜 军1,关玉芹1,曹 东2,李文芳1,许德英2
    通过熔体直接反应法制备了Mg2Si/富Fe再生铝基复合材料,主要研究了Fe相和Mg2Si含量对复合材料耐磨性能的影响。复合材料主要由α-Al、Si、Mg2Si以及β-Al4.5FeSi相组成,随着Fe和Mg2Si含量不断增加,针状Fe相长度和Mg2Si颗粒直径不断增大。当Fe相含量为5.5%、Mg2Si含量为15%时,复合材料磨损失重最小,此时复合材料的硬度和耐磨性能较基体分别提高了43.7%和62.8%,磨损表面较为光滑,以磨粒磨损为主。而Fe相含量较低(2.2%)时,磨损表面存在明显的剥落坑和粘着撕裂,而当Mg2Si含量过高时,存在明显的脆性剥落,磨损表面粗糙。
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    一种3D砂型打印用高强度耐高温酚醛树脂的合成及其使用性能研究
    邢金龙,何 龙,韩 文,张 茜
    合成了一种3D砂型打印用酚醛树脂,探究了其常温强度、耐高温性、可使用时间、稳定性等使用性能。结果表明,该酚醛树脂的常温强度高、粘度低、耐高温性能优异、能够实现快速硬化、体系稳定,是一种性能优异的新型3D砂型打印用酚醛树脂粘结剂。
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    超低温时效处理对Al-Si-Mg合金组织与性能的影响
    曾 萍
    本文创新性地研究了另一种极端条件下的时效——超低温时效工艺对Al-Si-Mg合金组织和性能的影响,与常规传统的时效处理进行了对比。研究发现,通过超低温时效处理,可以获得比传统的时效处理更细的析出强化相、更高硬度、更高强度的Al-Si-Mg合金。
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    晶粒度对Ni3Al基MX246AG合金铸态组织及性能的影响
    沈 鸿,骆合力,李尚平,王建涛,吴泊成,赵记兰
    研究了不同晶粒度下MX246AG合金组织及性能的变化。结果表明,随着晶粒度的减小,枝晶干γ′相尺寸随之减小,并且MCⅡ型碳化物由块状逐渐变为点条状。晶粒度等级从M6级提高至M11级后,合金850 ℃低周疲劳寿命显著提高了4.7倍,且合金的室温拉伸强度提高,850 ℃的伸长率明显增大。
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    合金元素Al对定向凝固镁合金组织、晶粒取向和力学性能的影响
    肖 璐1,2,易 圣1
    使用自行设计的定向凝固炉,制备了纯Mg、Mg-0.5Al和Mg-1Al的定向凝固铸件,采用金相分析、XRD分析和力学性能测试的方法,对其组织、晶粒取向和在298 K、423 K时的力学性能进行了研究和分析。结果表明:使用该种定向凝固技术和方法,随着合金元素Al的增加,晶粒得到了细化。定向凝固纯Mg、Mg-0.5Al、Mg-1Al晶粒生长的主要方向分别是[102]和[103]、[110]和[102]、[110]。298 K时,定向凝固纯Mg、Mg-0.5Al、Mg-1Al的抗拉强度和伸长率分别为56 MPa和18%、127MPa和3%、153 MPa和9.5%;423 K时,定向凝固纯镁、Mg-0.5Al、Mg-1Al的抗拉强度和伸长率为57 MPa和38%、120 MPa和14%、134 MPa和19.5%,使定向凝固镁合金有较优良的高温力学性能。
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    CRH380B高铁齿轮箱体的制造工艺与质量控制
    徐贵宝,谭 东,陈红圣
    介绍了CRH380B高速动车组齿轮箱箱体的质量标准,铸造工艺设计与优化,以及变质精炼、浇注和热处理等工艺方法。研制的CRH380B齿轮箱具有内部质量好、实物力学性能高的优点,从而确保了产品的安全可靠性。从产品设计、过程控制、质量检测等方面阐述了产品质量的控制措施,保证生产过程质量稳定性。
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    复合材料
    基于PDCA循环的铸造工艺设计研究
    严运涛,徐贵宝
    介绍了PDCA循环的含义及特点,重点论述PDCA循环在铸造工艺设计过程的具体实施,以某型阀壳铸造工艺设计为例,通过策划、实施、检查和改进,达到铸造工艺设计的持续优化,提升铸件产品质量。
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    生产管理
    计算机应用
    UG环境下铸造CAD/CAE一体化系统的后处理显示及冒口工艺设计
    刘 东,廖敦明,唐玉龙,陈 涛
    介绍了基于UG平台开发的铸造CAD/CAE的后处理系统,包括后处理的模块设计、关键技术和算法的研究,并在温度场显示的基础上,利用模数法和周界商法,实现冒口工艺设计,并对CAD工艺进行方案优化。通过实例对系统进行详细分析验证,取得良好效果,实现了铸造工艺设计CAD与模拟仿真CAE相结合。
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    应用技术
    透平缸细长孔芯的工艺设计优化
    李云飞1,秦大鹏1,杨 勇2,侯云霞2
    分析了细长孔芯在透平缸内的受热情况。介绍了芯砂和芯骨对细长孔芯强度的影响。重点介绍芯砂和芯骨的选择,使细长孔尺寸准确,芯砂便于清理。
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    园林屋顶用Mg-6Gd-3Y-0.5Zr合金热处理工艺优化
    张 谊,周 渝,刘 云
    采用光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、带有电子能谱仪(EDS)的扫描电子显微镜(SEM)和电子拉力试验机等,研究了园林屋顶用Mg-6Gd-3Y-0.5Zr合金经固溶和时效工艺处理后的显微组织和力学性能。结果表明,Mg-6Gd-3Y-0.5Zr的铸态合金主要由α-Mg基体、Mg5Gd相和Mg24Y5相构成,在510 ℃条件下固溶处理6 h,合金中的稀土析出相基本消失,晶粒粗化还未开始,所得合金硬度值较高;在225 ℃条件下时效处理12 h,合金的硬度值基本达到最大值,且时效温度不高,时效时间较短。
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    流变特性对铸造涂料工艺性能的影响
    陈学更,何 龙,韩 文
    本文研究了流变特性对铸造用醇基涂料和水基涂料工艺性能的影响,结果表明,铸造涂料的流变特性直接影响涂料的悬浮稳定性、固含量、抗流淌性和涂层厚度。
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    离心铸型金属筒套拉应力计算公式的误差修正
    杨大韬,杨为勤
    离心铸型金属筒套截面的拉应力由两部分组成,一是在离心力作用下由金属筒套自身质量产生的拉应力σ1;二是在离心力作用下由金属液质量产生的拉应力σ2。讨论了拉应力计算公式所产生的误差:计算因放大铸型筒套外径,σ1公式所产生的误差;计算因忽略重力,σ2公式所产生的误差;计算因忽略铸件内圆缩凹,σ2公式所产生的误差。通过对离心铸型金属筒套拉应力计算公式进行修正,提高了计算精度。
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    Fe-Cr-B-C合金中硬质相种类及其力学模量和硬度
    郭红星,强少光
    采用中频感应熔炼炉熔炼制备了碳含量0.48%、铬含量12.58%、硼含量1.48%的Fe-Cr-B-C合金材料,利用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析和X射线衍射仪对该合金的微观组织和物相组成进行了研究,采用第一性原理计算研究了硼化物硬质相的力学模量和硬度。结果表明,Fe-Cr-B-C合金的硬质相种类主要为Fe2B和Fe3B型,其形貌为连续的网络状共晶组织结构,Fe2B的力学模量和硬度要高于Fe3B,并且Cr元素的加入能够进一步提高Fe2B和Fe3B的力学模量和硬度。
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    铸型加热温度对DZ125合金组织和性能的影响
    顾 欣1,于兴福2,彭志江1,张明俊1,祝世哲1,王铁军1
    通过采用不同的铸型加热温度制备定向凝固DZ125合金,采用扫描电镜对合金的微观组织进行观察,研究了铸型加热温度对DZ125合金显微组织及力学性能的影响。研究结果表明:采用不同铸型加热温度制备出柱状晶合金,在与拉晶方向垂直的截面上,随着铸型加热温度的升高,枝晶形态由“蜈蚣”状转变为“蝴蝶”状,并最终转变为“十”字形。铸型加热温度对纵截面上的枝晶间距没有影响,随铸型加热温度升高,枝晶间共晶相数量及尺寸增大,合金中γ′相由蝶形向立方体形转变,γ′相尺寸有变小的趋势。三种铸型加热温度条件下,合金在980 ℃/235 MPa条件下的持久寿命相当,随加热温度升高,合金在稳态蠕变阶段的应变速率降低,断裂伸长率增大。
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    轮毂热处理变形行为探究
    白帮伟,武汉琦,吴群虎,阿拉腾,王 佶,谢理明,孙洪岩,曲 林
    本研究结合工厂的实际生产情况,比较了不同热处理方式的热处理炉对轮毂毛坯热处理变形的影响。并选用多种轮型对轮毂进行了热处理变形规律探究。研究发现,经过热处理后,轮毂毛坯均发生了变形。毛坯在经过辊道式连续热处理炉后整体变形量相对于步进式热处理炉较小。轮型尺寸越大,热处理后毛坯总体变形量越大。轮毂热处理后的变形与轮毂热处理工艺、轮毂结构、显微组织的变化有关系,在淬火热应力与组织应力双重作用下轮毂发生热处理变形。具体为毛坯端面变形主要受铸造后毛坯微观组织状态不均的影响,正面深度变化与轮型设计、轮辐个数和重量有关,圆度变化主要决定于毛坯热处理过程中的淬火导致轮毂翘曲,实为热应力的作用。
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    经验交流
    行业标准《消失模铸造模样材料 STMMA可发性共聚树脂》解读
    韩晓红
    1 标准概况  消失模铸造是国外于20世纪80、90年代发展起来,并日趋完善的一种金属铸造新工艺。由于采用极易气化的泡沫塑料作模样,无需取模、无分型面、无砂芯,因此铸件无飞边毛刺,无起模斜度,减少了由砂芯组合而造成的尺寸误差,是一种近无余量的精确成形工艺。被国内外铸造界誉为“二十一世纪的铸造技术”和“铸造工业的绿色革命”。  我国是一个铸造大国,消失模铸造模样材料的开发与模样的制造,对促进消失模铸造工艺的应用范围日趋广泛,消失模铸造技术的日趋完善,具有十分重要的意义。因此,消失模铸造模样材料具有广泛的发展前景。  STMMA(苯乙烯-甲基丙烯酸甲脂)可发性共聚树脂是一种新型的用于消失模铸造模样材料的共聚树脂珠粒,主要用于阀门、管件、汽车配件及各种机械配件行业有色金属、球墨铸铁、普通铸钢件、低碳钢、合金钢和不锈钢等金属材料的铸造生产。与EPS(可发性聚苯乙烯)和EPMMA(可发性聚甲基丙烯酸甲脂)相比,其具有适用于多种金属材料的铸造;降低了铸件的碳缺陷、表面增碳缺陷,大大提高了铸件的合格率;提高了铸件表面的光洁度,减少了机械加工等后续工序等优点。在国内外得到广泛应用,但一直没有相关的标准。  杭州凯斯特化工有限公司负责起草了《消失模铸造模样材料 STMMA可发性共聚树脂》行业标准,马鞍山市华达冶金机械有限公司、河北科技大学、陕西法士特集团铸造分公司等单位对STMMA材料的理化性能、使用性能提供了验证数据,并对材料的使用情况提出反馈意见。
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    球墨铸铁轴承座铸造工艺设计
    周 翔1,赵占西1,冯超伟2,徐秋湘1
    为了快捷有效地设计轴承座铸造工艺,首先利用Magmasoft软件对铸件进行凝固模拟,分析铸件中容易产生缩孔缩松的部位。然后根据缩孔缩松的分布,设置冷铁和冒口的安放位置,再依据铸件添加冷铁和冒口后的计算结果确定铸造工艺方案,根据设计的铸造工艺方案生产铸件。对生产的铸件进行无损检测,铸件质量完全符合技术要求。
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    标准化
    行业标准《实型铸造用模样EPS板材》解读
    李增民1,孙长富2,孙作海3,赵 军3
    1 标准概况1.1 实型铸造快速发展的迫切需要  实型铸造在我国研究和应用比较早。早在20世纪60年代,上海实型铸造小组梁光泽等人就实型铸造工艺做了大量工作。因当时泡沫塑料质量不过关,使得实型铸造工艺发展很慢。70年代末,天津市水暖工具厂上了一条磁丸实型铸造生产线,用EPS珠粒发泡成型,埋在铁丸中,运行至磁场区浇注,终因泡沫塑料质量不过关致使项目夭折。  直到近20多年,由于泡沫塑料质量有很大提高,使实型铸造工艺得以快速发展,实型铸造企业发展很快。到2007年实型/消失模铸件产量达到76万t,超过美国跃居世界第一。2009年成功浇注75 t大型实型铸件,2011年成功浇注90多吨超大型实型铸件,达世界领先水平。模样是实型铸造的基础,我国多数实型铸造使用的模样是用EPS板材加工而成,而EPS泡沫板材质量的高低,与实型铸件质量有直接关系。目前我国实型铸造的发展对模样板材的技术、生产及质量要求日益提高。为此,迫切需要制定一项《实型铸造用模样EPS板材》的质量标准及统一的评定方法。1.2 标准的研究、起草过程  2006年,白城保平化工有限公司为合作单位间技术交流方便,在分析国内外铸件对EPS板材的质量需求,制定了《实型铸造用模样EPS板材》企业标准,在部分与公司有技术合作关系的工厂内部试行。  2010年中国铸造协会实型铸造专业委员会决定成立标准起草小组,参加单位有:天津奥新海塑料制品有限公司、白城保平化工有限公司、柳州天勤塑料泡沫制品有限公司、吉林省天林汽车零部件有限公司、白城天奇铸造有限公司、天津虹冈铸钢有限公司、河北科技大学等7个单位;2012年,石家庄瑞欧消失模铸造设备有限公司加入起草单位。起草小组成员有李增民、梁光泽、孙作海、赵军、刘晓成、段廷玺、熊建衡、刘长利、刘志伟、崛田一之护、王易、孙长富等。组长李增民、副组长孙作海,召集人李增民。李增民、段廷玺、孙长富为主要起草人。  为了保证标准的先进性和适用性,中铸协实型铸造分会、天津奥新海塑料制品有限公司和白城保平化工有限公司,对国内生产的实型铸造用模样EPS板材进行了大量分析和调查工作,在此基础上对《实型铸造用模样EPS板材》企业标准进行了修改,形成讨论稿,在多家板材生产企业、实型铸造企业、装备制造企业进行广泛的讨论和征求意见,先后召开三次专门会议进行研讨,最终形成标准草案,于2010年上报全国铸造标准化技术委员会。  2012年10月13日,全国铸造标准化技术委员会在天津市召开了标准审查会。与会专家一致同意该项标准按照审查意见修改后通过,全国铸造标准化技术委员会于年底按规定程序报送国家工业和信息化部。
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