《铸造》杂志

  201612期

新材料·新工艺熔模铸造检测技术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
    钛合金熔模铸造用新型氧化钇涂料的制备及其性能研究
    范李鹏,李宝辉,王宝兵,谢剑锋,顾辉旺,杨 剑
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    球化退火及后续热处理对高铬耐磨铸铁组织与性能的影响
    李 峰,左立杰,颜敏辉,于 龙
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    复杂镁合金铸件的水溶性砂芯材料及高效清理技术研究
    刘富初,姜 鹏,黄 映,李 广,何家庆,蒋文明,刘鑫旺,樊自田
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    ZL204A靴座铸件成形工艺设计
    王澍初1,樊振中2,3,陈军洲2,3,洪润洲2,3,左 强2,3,范学燚2,3
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    基于无模铸造精密成形技术的型砂切削性能研究
    刘丽敏,单忠德,兰 盾,刘 丰
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    熔模铸造
    球墨铸铁夹杂物的电解萃取研究
    员 飞1,黄顶俊1,苟华强2,杨弋涛1
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    检测技术
    Cu对Al-12.7Si合金凝固过程的影响
    赵大志,刘 芳,于福晓,左 良
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    电感耦合等离子体原子发射光谱法测定水玻璃再生砂中残余氧化钠含量
    段 双,金小成,朱 智,高 鹏,李宇彦
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    应用技术
    高铅青铜摩擦环的工艺设计
    李海兰,王鹏华,董 峰,齐笑冰,张士彦
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    DZ125合金枝晶与拉晶速率的关系及对蠕变性能的影响
    潘晓光1,彭志江1,李宝峰2,于兴福3,王健楠1,张明俊1,顾 欣1
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    铸钢轧辊熔炼夹杂物控制技术
    肖连华
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    含热芯盒树脂砂的粘土砂完全再生砂改性技术研究
    郝学杰1,2,孙清洲1,2,孙益民3,许荣福1,2,杜 航1,2,任文成1,2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    高氮自硬呋喃树脂环保生产工艺的研究
    刘伟华,胡宇洁,王天舒,李英民
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    冷却速率对Ti-48Al-2Cr-2Nb合金组织及性能的影响
    包春玲,谢华生,赵 军,张有为
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    K4169合金大型薄壁铸件热等静压试验
    李 波1,王宇飞1,张立新2,刘 艳2,赵剑青2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    经验交流
    国家标准《消失模铸件质量评定方法》解读
    李增民1,黄述哲2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    铸钢涡轮增压器壳体的铸造工艺
    李可丹,刘松奇,王瑞金
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    气压保温浇注炉生产球墨铸铁的实践
    张百堂,袁松庆,贺亮明,钟志新,康汝城,卢吉成
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    铁路货车钩舌铸造工艺优化
    刘 涛1,董中友2,武永亮1,焦 辉1,鄢卓明1,熊 兵1
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    快速注塑机球铁模板的铸造工艺
    牛传勇1,杨金龙2,陈秀峰2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    标准化
    国家标准《球墨铸铁用球化剂》解读
    殷作虎
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
  • 新材料·新工艺
    钛合金熔模铸造用新型氧化钇涂料的制备及其性能研究
    范李鹏,李宝辉,王宝兵,谢剑锋,顾辉旺,杨 剑
    制备了一种钛合金熔模铸造用新型氧化钇涂料,碳酸锆铵为粘结剂,氧化钇级配粉为耐火材料。该氧化钇涂料主要用作型壳的面层、次面层,研究了粉液比对涂料性能的影响。试验结果表明,粉液比为3.0 g/mL时,涂料性能最优,涂挂性最好。
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    球化退火及后续热处理对高铬耐磨铸铁组织与性能的影响
    李 峰,左立杰,颜敏辉,于 龙
    研究了球化退火及后续不同的热处理工艺对高铬铸铁材料组织与性能的影响。结果表明,在1 200 ℃高温退火后,高铬铸铁组织中的碳化物由长条菊花状变为短杆、颗粒状。再经过1 000 ℃加热4 h空冷淬火、500 ℃回火后,高铬铸铁的硬度为HRC61、冲击韧性为7.19 J/cm2,耐磨性也得到提高,获得较好的组织、硬度、韧性与耐磨性的最佳配合。 
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    复杂镁合金铸件的水溶性砂芯材料及高效清理技术研究
    刘富初,姜 鹏,黄 映,李 广,何家庆,蒋文明,刘鑫旺,樊自田
    为了解决复杂镁合金铸件成形及其清理困难的问题,开展了高性能的水溶性型芯材料和高效的型芯清理技术研究,主要研究了微波加热硬化硫酸镁砂芯的性能和树脂砂芯高效清理工艺。结果表明:微波加热硬化水溶性硫酸镁砂芯,具有良好的常温强度、高温溃散性及水溶性,但抗吸湿性较差,硫酸镁砂芯铸造镁合金铸件时、砂芯铸后可在较短时间内水溶溃散;型芯的清理效率随着NaOH溶液浓度、超声波功率和受热温度的增大而增加,随着激振力的增加先增大后减少,当清理液为清水时,溶解振动清理工艺不能清理覆膜砂试样,而溶解超声波清理工艺仍然具有一定的清理效果。
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    ZL204A靴座铸件成形工艺设计
    王澍初1,樊振中2,3,陈军洲2,3,洪润洲2,3,左 强2,3,范学燚2,3
    铝铜系合金材料经T6热处理后具有较高的力学性能与加工性能,可作为中等载荷承力构件用于航空航天与兵工电子等军工装备领域。选用开放式浇注系统设计,结合HT100冷铁布置与冒口补缩,实现了ZL204A靴座铸件的平稳充型与自下而上和自外向内的顺序凝固;金属铜管/树脂砂复合型芯材料提高了空腔结构型芯的整体刚度,排气孔的布置提高了型芯的透气性,实现了靴座铸件HB610—2004 CT8级的尺寸精度控制。ZL204A靴座铸件T6态本体试样平均抗拉强度、屈服强度、伸长率与布氏硬度分别为467.3 MPa、368.8 MPa、8.1%与HBS85,铸态组织断口以沿晶断裂为主,T6态组织断裂机制为韧窝断裂,沿晶界均匀分布的Al2Cu时效强化相长度为100 nm,宽度约为12~18 nm。
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    基于无模铸造精密成形技术的型砂切削性能研究
    刘丽敏,单忠德,兰 盾,刘 丰
    基于无模铸造精密成形技术的复合铸型工艺可为复杂铸件高质量铸造提供解决方案。本文通过对复合铸型工艺用各种型砂(包括硅砂、宝珠砂、铬铁矿砂、锆英砂以及钢丸混砂等)的力学性能及切削性能进行深入研究,得知:型砂的抗拉强度随着树脂和固化剂含量的增加而增大,达到一定值后下降;砂型切削力与型砂抗拉强度呈正比关系,砂型表面尺寸相对误差随着抗拉强度的增加呈现先减小后增大的趋势,抗拉强度值在0.8~1.5 MPa时其切削性能较好。同时,研究获得了复合铸型用型砂最优配比范围。本文研究成果可为复杂金属件高质量铸造提供技术保障。
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    熔模铸造
    球墨铸铁夹杂物的电解萃取研究
    员 飞1,黄顶俊1,苟华强2,杨弋涛1
    :采用扫描电镜和透射电镜研究了球铁铸件中夹杂物的形貌和成分,并且通过电解萃取的方式将夹杂物从原铁液、球化后、铸件试样中提取出来后进行XRD分析,同时对铸件中夹杂物的分布进行了研究。结果表明,通过电解萃取可以将球铁件中稳定的夹杂物提取出来,铸件中夹杂物主要由SiO2、MgO-MnO和MgO-FeO组成,单铸Y型试块不同位置夹杂物含量相差较大,试块顶部夹杂物最多,达到1.30%,底部和中部夹杂物含量相对较少,分别是1.14%、1.01%。
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    检测技术
    Cu对Al-12.7Si合金凝固过程的影响
    赵大志,刘 芳,于福晓,左 良
    采用在线测温技术,利用热分析法结合微观组织观察分析,研究了Cu对Al-12.7Si合金凝固过程及其微观组织形成的影响,探讨了合金生成相的形成、长大过程。结果表明:随Cu含量的增加,初晶Si的转变温度逐渐升高,其形核、长大时间延长,初晶Si的尺寸呈增大的趋势,尺寸偏差增大;合金的共晶转变温度降低,二元共晶转变时间缩短,三元共晶转变时间呈延长趋势,形成相的长大、粗化时间延长,使共晶Si的尺寸呈增大趋势。
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    电感耦合等离子体原子发射光谱法测定水玻璃再生砂中残余氧化钠含量
    段 双,金小成,朱 智,高 鹏,李宇彦
    采用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定水玻璃再生砂中氧化钠含量。研究了应用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定水玻璃再生砂中氧化钠的提取方法、工作条件的选择、分析线的选择及干扰的消除。通过准确度和精密度试验,验证了方法的准确性和可靠性。
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    应用技术
    高铅青铜摩擦环的工艺设计
    李海兰,王鹏华,董 峰,齐笑冰,张士彦
    分析了摩擦环铸件材料的特性,研究了浇注温度和冷却条件对铅偏析的影响。试验结果表明:低温快浇和强制水冷可以抑制了铅的偏析,获得均匀细小的铅相弥散分布于铜基体中。依据本试验结果设计的工艺方案,可生产出合格的摩擦环铸件。
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    DZ125合金枝晶与拉晶速率的关系及对蠕变性能的影响
    潘晓光1,彭志江1,李宝峰2,于兴福3,王健楠1,张明俊1,顾 欣1
    通过采用不同的拉晶速率制备定向凝固DZ125合金,采用扫描电镜对不同拉晶速率下的微观组织进行观察并测定不同拉晶速率下合金在980 ℃/235 MPa条件下的蠕变曲线,研究了拉晶速率对DZ125合金枝晶组织及力学性能的影响。研究结果表明:在合金成分相同的条件下,当拉晶速率为1 mm/min时,合金中的枝晶组织为胞晶,当拉晶速率大于3 mm/min时开始出现“十”字形树枝晶。当拉晶速率为5 mm/min时,合金一次枝晶间距为418 μm,拉晶速率为6 mm/min时,枝晶间距为400 μm,随拉晶速率的增大一次枝晶间距减小。而二次枝晶间距由5 mm/min的55 μm提高到6 mm/min的70 μm,随拉晶速率的增大,二次枝晶间距增大。铸态合金中的γ′相随拉晶速率的增大而减小,拉晶速率为1 mm/min时,γ′相尺寸为1 μm左右,拉晶速率为6 mm/min时,γ′相尺寸为0.5 μm。试验条件下,拉晶速率为1 mm/min时其蠕变断裂寿命为70 h,而拉晶速率为6 mm/min时,其蠕变断裂寿命为128 h,随拉晶速率的提高蠕变性能提高。
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    铸钢轧辊熔炼夹杂物控制技术
    肖连华
    对电炉一精炼一浇注轧辊生产工艺进行系统分析,并对各工序产生夹杂物的原理及其危害进行研究,提出铸钢轧辊夹杂物控制措施。通过合理控制初炼炉的终点碳含量,选用合适的脱氧剂提高脱氧能力或使夹杂物变性优化,提高精炼渣吸收夹杂物的能力,优化熔炼工艺,减少大尺寸夹杂物并改善其在钢中的分布,实施LF、VD精炼技术,提高了轧辊的纯洁度和使用性能。
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    含热芯盒树脂砂的粘土砂完全再生砂改性技术研究
    郝学杰1,2,孙清洲1,2,孙益民3,许荣福1,2,杜 航1,2,任文成1,2
    对含热芯盒树脂芯砂粘土砂的完全再生砂改性技术进行了研究,发现以盐酸水溶液为改性剂对含热芯盒树脂芯砂的粘土砂的完全再生砂进行改性,可以提高再生砂的铸造工艺性能。含热芯盒树脂芯砂的粘土砂的完全再生砂适宜改性工艺为“改性+烘干+机械搓擦+风选”,改性剂浓度为0.75 mol/L,加入量占砂子质量的4%,均化时间为80 min,由改性砂混制热芯盒树脂砂的热态和常温抗拉强度分别达到了2.744 MPa和3.779 MPa,高于同种新砂。 
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    高氮自硬呋喃树脂环保生产工艺的研究
    刘伟华,胡宇洁,王天舒,李英民
    选用合成过程中需要脱水量较大的高氮呋喃树脂,采用多聚甲醛代替部分液体甲醛,进行了呋喃树脂的合成试验研究。通过正交试验优化了原料配比及合成工艺,获得了足够高的工艺强度,并且通过添加助剂,进一步地降低了粘度及游离甲醛,整个合成过程无废水排放。最后采用红外光谱对合成产物进行了表征。
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    冷却速率对Ti-48Al-2Cr-2Nb合金组织及性能的影响
    包春玲,谢华生,赵 军,张有为
    TiAl基合金铸造成形过程多采用陶瓷型、金属型,少量涉及石墨型,文中对比石墨型、金属型和陶瓷型成形Ti-48Al-2Cr-2Nb合金的凝固组织及力学性能,研究冷却速率对凝固组织及力学性能的影响规律。研究结果表明:采用冷却能力较强的石墨型成形Ti-48Al-2Cr-2Nb合金的组织层片间距最小,金属型的次之,而采用陶瓷型成形的组织层片间距最大。通过对Ti-48Al-2Cr-2Nb合金宏观组织特征的分析,总结一种评价铸型冷却能力的方法。通过对显微组织层片间距的定量统计分析,测量出三种铸型条件下,石墨型和金属型的试样层片间距相近,无明显差别,而陶瓷型的试样层片间距明显高于其他两种。铸型的蓄热系数和热导率是影响TiAl合金组织和力学性能的主要因素。 
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    K4169合金大型薄壁铸件热等静压试验
    李 波1,王宇飞1,张立新2,刘 艳2,赵剑青2
    :以K4169合金机匣模拟试件为载体,开展了热等静压闭合铸件疏松以及热等静压对铸件组织与性能影响的试验。试验结果表明,热等静压可以有效闭合铸件内部疏松,但对开放性的缺陷如裂纹没有闭合作用;热等静压可有效消除K4169合金铸件的Laves相,减轻偏析,均匀铸件的内部组织;热等静压对铸件晶粒度和常规力学性能影响不大。
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    经验交流
    国家标准《消失模铸件质量评定方法》解读
    李增民1,黄述哲2
    1 标准概况  近20年来,我国消失模铸造技术发展迅速,成为铸造界最热门的技术之一,消失模铸造工作者做了大量的工作,并取得了很大成绩,基本上形成了具有我国特点的消失模铸造技术及应用体系。目前,我国消失模铸件生产厂家数量、规模,产品种类、数量均为世界第一。但是,消失模铸件质量有待提高,我国不但要成为消失模铸件生产大国,也要成为消失模铸件生产强国。为此,必须制定先进的消失模铸件统一的质量评定方法。2008年,北京天哲消失模铸造技术有限公司向全国铸造标准化技术委员会申请《消失模铸件质量评定方法》国家标准的立项,并列入标准起草计划。  为保证标准的先进性和适用性,中铸协实型铸造委员会、北京天哲消失模铸造技术有限公司对国外典型消失模铸件质量进行仔细分析,以及对国内消失模铸件进行了大量调查,在此基础上对消失模铸件质量作了准确的定位。
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    铸钢涡轮增压器壳体的铸造工艺
    李可丹,刘松奇,王瑞金
    介绍了铸钢涡轮增压器壳体的产品结构及技术要求,利用覆膜砂壳型铸造,水平分型,一型2件。采用半封闭式浇注系统,浇道比为A直∶A阻∶A横∶A内=1.2∶0.6∶0.9∶1。利用MAGMASoft软件预测铸件缺陷,通过工艺设计模拟与实际生产对比,验证工艺方案的可行性。
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    气压保温浇注炉生产球墨铸铁的实践
    张百堂,袁松庆,贺亮明,钟志新,康汝城,卢吉成
    阐述了气压保温浇注炉的特点,经多次试验,取得了采用气压保温浇注炉生产球墨铸铁的经验。同时分析与归纳了试验与生产中遇到的常见问题及其形成原因,并采取了相应的措施,为使用和引进同类设备生产球墨铸铁提供了参考。
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    铁路货车钩舌铸造工艺优化
    刘 涛1,董中友2,武永亮1,焦 辉1,鄢卓明1,熊 兵1
    介绍了铁路货车用E级铸钢钩舌的铸造工艺设计和产品试制。针对试制过程中出现的钩舌内部缩孔缺陷,采用模数分析方法,发现原设计砂型冒口模数小于冒口座模数而导致冒口补缩能力不足,是造成钩舌缩孔缺陷的主要原因。通过优化冒口设计,采用发热冒口,完全消除了钩舌内部缩孔缺陷,有效保证了产品铸造质量和运行安全。
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    快速注塑机球铁模板的铸造工艺
    牛传勇1,杨金龙2,陈秀峰2
    介绍了快速注塑机模板的铸造方法。包括化学成分和铸造工艺的设计,熔炼及球化孕育处理工艺。经检测,模板的各项性能均能满足用户的要求。
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    标准化
    国家标准《球墨铸铁用球化剂》解读
    殷作虎
    1 标准制定的必要性1.1 球化剂的“味精”功能  众所周知,在铁液中添加一定量、一定成分的球化剂,可获得细小、圆整、分布均匀的球状石墨,从而大大提高铸铁材料的力学性能。可见,球化剂是生产球墨铸铁的关键材料之一,直接关系到球化处理的成败,关系到球墨铸铁力学性能的高低。虽然加入量少,但却有“味精”功能,对球墨铸铁的生产来说至关重要。1.2 球化剂品种繁多  球化剂生产企业都有各自标准,使用单位也有自己的经验。因而,球化剂品种五花八门,达上百种之多。因此,归纳这些年来成熟的经验,在JB/T 9228—1999《球墨铸铁用球化剂》行业标准的基础上,制定国家标准,对规范球化剂品种之乱象、提高Mg的吸收率、保护稀土资源等,是很有必要的。1.3 球化剂生产企业众多  到2012年我国约有近3万家铸造企业,球铁产量超千万吨,跃居世界球铁产量第一大国。因此球化剂生产企业也不断涌现,年产球化剂超30万吨,居世界领先地位,然而这些企业的技术水平、检测手段、产品质量的稳定性,可以说良莠不齐。因此,制定本标准对规范球化剂生产企业的良好秩序,迫使球化剂生产企业不断进行技术改造,采用先进工艺、完善检测手段,对稳定产品质量将起到积极的推动作用。1.4 稀土资源的宝贵  我国是稀土资源大国,稀土资源储量丰富,矿种和稀土元素齐全、稀土品位高。但我国稀土储量在1996至2009年的10余年间大跌40%,目前只剩2 700万吨。按现有开采速度,我国的中、重类稀土储备仅能维持15年,不远的将来就有可能需要进口。从2010年起,稀土材料作为重要的国家战略物资,受到国家限制开采。虽然,稀土元素能起到脱氧、脱硫、细化晶粒及辅助球化作用,但对球化而言,也存在白口倾向大,石墨球圆整度差,稀土氧化物硫化物比重大、不易上浮等问题。在球墨铸铁中的应用要注意用量恰当,才能达到“扬长避短”,充分发挥其有利作用,同时避免其不利影响。因此,应倡导限制稀土过量使用的国家导向。制定《球墨铸铁用球化剂》国家标准,对行业的发展及国家资源的保护具有重要的指导意义。
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