《铸造》杂志

  201706期

面向2030的中国铸造技术新材料?新工艺压力铸造消失模铸造试验研究应用技术
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  • 面向2030的中国铸造技术
    熔体处理温度对K424高温合金凝固组织和性能的影响
    杨敬明,于 波,苏贵桥,税国彦,李长春,娄延春
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    铸造技术路线图:半固态铸造
    冯志军 阮 明 李宇飞 王 伟 石 飞 吴 江 苏 鑫 李泽华
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    铸造技术路线图:挤压铸造
    张卫文 齐丕骧 朱德智 罗继相 赵海东
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    新材料?新工艺
    基于Flow-3D软件的铝合金滤清器座的压铸工艺优化
    魏娟娟1,米国发1,张锦志2,毛长城2,许 磊1
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    钛合金石墨型铸造用ZrO2涂层性能研究
    赵 军1,张建中1,金 磊1,陈晓明1,于 波2,兰 天2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    含不同树脂芯砂的粘土砂强化再生技术研究
    孙清洲1,2,任文成1,2,郝学杰1,2,许荣福1,2,孙益民3
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    K403镍基高温合金圆形平板铸件热裂倾向分析及解决措施
    赵会彬1,周同金1,2,冯 微1
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    压力铸造
    原材料和工艺因素对消失模铸铁件组织的影响
    程俊伟,张杰琼,蔡安克,郭亚辉,冯志明,许海铎
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    户外圆桌面铝合金扇形件压铸模具设计
    张玉玺
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    初生相形态对半固态挤压铸造Al-Si-Mg-Fe合金力学性能的影响
    张占领1,张艳琴2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    挤压铸造锌合金及固溶时效的组织和性能
    罗海军1,闫 宾1,朱权利2,陈家坚3,周志诚4
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    铝合金汽车转向器压铸过程的数值模拟与产品组织分析
    张银帅1,2,黄正华2,宋东福2,徐春杰1,周永欣1,李扬德3,李卫荣3
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    消失模铸造
    高温合金DD483熔体的过冷能力研究
    马德新,张琼元,王海洋,王海伟,赵代银,张松泉,李林蓄,刘 俊,贺群功,巩秀芳,杨功显
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    试验研究
    CO2硬化酚醛树脂的制备及在缸体砂芯上的应用
    赵洪仁1,王成刚1,张宏奎1,刘伟华2,宋 来2,李英民2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    强磁场对Cu-Ag合金凝固组织及性能的影响
    李贵茂1,2,柳 艳1,石为喜1,王海波2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    Bi对Al-20%Si合金微观组织及摩擦磨损性能的影响
    徐运超1,曹稔秋2,水 丽1
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    高碳当量合金灰铸铁摩擦磨损性能研究
    王笃雄1,郑志伟1,陈荣发1,顾晓文2,赵玉宝2,陈倩钰3
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    磷对铝电解阳极用磷铸铁组织及性能的影响
    韩成府,路王珂,孙玉福,曹成虎
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    变质处理对Al-10.5Si合金组织及性能的影响
    唐超兰1,温竟青1,仲召军2,周德敬2,李 龙2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    高硼耐磨合金的变质处理
    王志胜1,陈 祥2, 3,李言祥2, 3
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    Cr对马氏体球墨铸铁磨球组织和性能的影响
    胡小锋1,闫德胜1,喻传宏2,覃照成2,戎利建1
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    应用技术
    铝合金气缸盖气密性缺陷的改进
    甄广北
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    风电增速机行星架铸造工艺的改进
    孙首群1,汪仕阳1,黄 飞2,吴晗晗1
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    一种耐磨中铬合金钢热处理工艺研究
    张新恩1,姜利坤1,郭建斌2,张德才3,亢同庆3,张德旺3
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
  • 面向2030的中国铸造技术
    熔体处理温度对K424高温合金凝固组织和性能的影响
    杨敬明,于 波,苏贵桥,税国彦,李长春,娄延春
    研究了不同熔体处理温度对K424镍基铸造高温合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明,随着熔体处理温度的升高,MC型碳化物不断细化,分布更加弥散均匀,晶粒尺寸和二次枝晶间距减小,微观偏析得到改善;当熔体处理温度达到1 600 ℃以上时,合金的拉伸塑性和持久性能显著提高;但是熔体处理温度过高会加剧坩埚反应,导致1 650 ℃时氧含量明显增加,合金的拉伸强度和持久寿命出现下降趋势。
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    铸造技术路线图:半固态铸造
    冯志军 阮 明 李宇飞 王 伟 石 飞 吴 江 苏 鑫 李泽华
    第一节 概 述  半固态铸造技术是将含有非枝晶固相的固液金属混合物在凝固温度范围内加工成形的一种金属材料成形技术[1]。与传统金属材料成形方法相比,半固态铸造技术具有如下特点:①被加工的材料处于液固共存两相区,一方面,可减少凝固潜热和凝固收缩,有利于实现更精确的近终成形;另一方面,由于成形温度低,减轻了模具的热冲击,提高模具的使用寿命,同时减少了零件凝固时间,提高了零件的成形速度。②半固态加工材料中初生固相呈球形或近球形,具有良好的流变特性和触变性,在低剪切速率下,材料表现如同固态,无流动性,可以被夹持移动;在高剪切速率下,半固态金属的黏度大大降低,具有很好的流动性,可以成形复杂零件。③半固态加工材料的黏度比液态金属高且容易控制,在充型过程中,充型平稳,减少气体卷入和氧化。因此半固态铸造件的微观组织均匀,壁厚效应小,表面光滑,内部组织致密,内部气孔、偏析等缺陷少,具有优良的焊接性、热处理性能和力学性能。④高黏度的半固态合金可以改善非金属材料的漂浮、偏析以及与金属基体难润湿的不足,有利于制备高质量的金属基复合材料。  适用于半固态铸造技术的合金体系需要有一定的结晶区间。研究表明,可以应用的合金包括铝合金、镁合金、锌合金、镍合金、铜合金以及不锈钢、弹簧钢和灰口铸铁、球墨铸铁等多种金属材料[2]。其中铝、镁合金由于熔点低、研究相对比较深入,成为半固态领域应用最多的半固态材料。  半固态铸造技术主要分为流变铸造和触变铸造两大类。触变铸造质量控制相对稳定,是早期半固态铸造技术主要研究方向,但半固态触变铸造技术效率低、能耗大、设备投资大,生产成本高,有逐渐减少趋势;与触变铸造相比,半固态流变铸造最显著的优势在于半固态浆料在线制备,工艺流程短,低能耗,料头和废品等可以及时就地回收,是目前研究的热点。  制浆技术是半固态铸造技术最重要内容之一。美国、意大利、法国、日本、德国等国家已经开发出 20多种半固态制浆及流变铸造技术。如美国麻省理工学院(MIT)的Flemings等人自主发明的SSRT(M  Semi-Solid Rheocast process)流变铸造专利技术[3]。  我国的半固态铸造技术起步较晚,开始于20世纪80年代后期,北京有色金属研究总院、东北大学、北京科技大学、华中科技大学、沈阳铸造研究所等20 余家学校和科研院所进行了半固态金属铸造技术的研究[4]。  与传统铸造技术相比,现有的半固态铸造技术成本仍然相对较高,由于需要首先进行制浆,因此效率较低,同时生产过程中需要控制的参数较多,质量稳定性还有待提高。目前,半固态铸造技术主要存在以下技术难点:①半固态流变铸造用合金种类较少,且性能与期望要求还有差距;②半固态铸造计算机数值模拟技术缺乏真正符合半固态金属浆料充填过程实际的数学模型;③半固态金属的物理特性和流变理论研究较少,缺乏半固态铸造工艺理论依据;④半固态球状组织形成机理不明确;⑤缺乏生产成本低、设备简单、工艺流程短的半固态在线制浆工艺;⑥国内半固态金属浆料的制备及成形均采用独立分开模式,两者的衔接性差,整个工艺流程长、成本高、质量稳定性差,难以发挥半固态铸造技术的优势;⑦多功能、一体化、专业的半固态铸造装备国内几乎处于空白;⑧缺乏专业化的半固态流变压铸或挤压模具数字化智能控制技术及装置;⑨半固态铸造缺陷控制机理及技术重视度低,研究较少[5]。  综合国内外半固态铸造技术发展情况及面临的问题,半固态铸造技术的总体发展趋势是:向低成本、高效率、高质量大规模稳定制造半固态金属铸件的方向发展。
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    铸造技术路线图:挤压铸造
    张卫文 齐丕骧 朱德智 罗继相 赵海东
    第一节 概 述  挤压铸造是一种将一定量的液态金属注入模具型腔,然后施加较高的机械压力,使液态或半固态的金属在压力下低速充型、凝固和发生少量塑形变形,获得毛坯或零件的材料加工技术[1-2]。与其他铸造成形方法相比,该技术具有选材范围宽、金属液利用率高、铸件组织均匀致密、力学性能优良、表面光洁度和尺寸精度高等优点。与塑性成形方法相比,具有变形力和成形能较小、无需多道工序加工、可制造形状复杂的零件等特点[1-4]。  挤压铸造可用于生产各类合金,如铝合金、镁合金、锌合金、铜合金、灰铸铁、球墨铸铁、碳钢、不锈钢等。不仅适用于上述铸造类合金,还适用于铸造性能差的变形类合金[1,4]。挤压铸造特别适合于对一些形状复杂且又有较高性能要求的产品。在铸件壁厚方面,它介于压力铸造和模锻成形之间,不能太薄,也不宜太厚。  挤压铸造作为一种结合了铸造和塑性加工特点的短流程、高效、精确成形技术,是机械、汽车、家电、航空、航天、国防等领域中的关键零部件实现高性能和轻量化目标的重要技术途径。在全球低碳环保要求的推动下,对高性能、轻量化的机械产品和零部件需求越来越强烈。特别是随着我国交通运输(如航空、航天、汽车、轨道交通)和电子信息(如计算机、通信设备)等领域的快速发展,挤压铸造产品能够以优良的性价比满足上述行业对产品的高强度、轻量化、低成本化要求。因此,发展挤压铸造技术,不仅提升我国铸造技术的整体水平,让我国更多产业的产品质量得到大幅度提高,还可带来企业效益新的增长点,产生很好的社会和经济效益[2]。  挤压铸造材料目前关注度最高的仍是铝合金材料及其铝基复合材料,特别是铸造性能较好的Al-Si系合金研究比较深入。Al-Cu系和Al-Zn系是另外两个研究较多的材料体系。随着国家对镁资源利用的大力扶持和高度关注,挤压铸造镁合金成为近年来的研究热点。  挤压铸造在零件成形方面,国外已经利用挤压铸造技术生产出新一代汽车V6发动机缸体、大型覆盖件、外廓尺寸为1 200 mm×400 mm×300 mm的汽车底盘铝横梁以及大型载重汽车铝轮毂等,少数西方发达国家和俄罗斯还开发出了重25~50 kg的铝合金坦克负重轮。国内在挤压铸造零件成形方面也取得了不少成绩,典型产品有:中型负重轮(重45 kg,直经580 mm),高功率密度(HPD)柴油机的镶圈内冷复合材料铝活塞,铝基复合材料履带板;轿车副车架(934 mm×550 mm×247 mm,重约35 kg);汽车空调涡卷盘;镁合金摩托车发动机外壳和轮毂;轿车及重载卡车铝轮毂等。此外还试制了铝合金轮毂(外径670 mm)和传操系统支架(投影面积580 mm×480 mm)等大型复杂零件。针对钢铁材料挤压铸造产品,开发了液压阀体、破碎机锤头等[5-12]。  在挤压铸造新工艺开发方面,基于挤压制件的大型化、复杂化和强韧化发展趋势,开发了一些挤压铸造新技术[1,6-7]。在挤压铸造工艺优化方面,更加关注挤压铸造工艺参数(如加压时间、加压压力、保压时间、浇注温度、模具预热温度等)等对合金性能、微观组织和铸造缺陷形成的影响[5]。  随着金属结构件向大型化、复杂化、高性能化和轻量化方向发展,挤压铸造技术在材料体系、关键零部件挤压铸造成形及挤压铸造装备方面仍存在一系列的挑战:(1)针对高熔点的合金材料,挤压铸造技术应用还非常有限。一些对性能要求很高的大型复杂零件挤压铸造精确成形,还需要研制具有更优综合性能的新型材料,进一步完善适合于金属材料挤压铸造技术的材料体系。(2)在熔体输送方面,熔体精准定量、防止熔体的氧化和卷气、防止输送管熔体泄露和温度精确控制等方面还有待完善。(3)在大型复杂挤压铸造模具制造方面,如何提高模具寿命和降低成本仍面临着巨大挑战。(4)在零件的组织和性能控制方面,主要难点有:①复杂零件的模具结构设计;②挤压铸造工艺参数优化;③数值模拟技术的应用;④铸造缺陷的预测及其防止措施等。(5)在新型挤压铸造技术研发方面,如何将新工艺与设备研发有机结合,实现挤压铸造成形设备的高效率和高精度还有待加强。  挤压铸造技术的发展趋势是[2]:(1)拓展挤压铸造技术的材料体系。从目前主要侧重铝合金向镁合金以及高熔点的铜合金、钢铁材料等方面发展。加强研发挤压铸造金属基复合材料。(2)开展大型、复杂、厚壁和薄壁的关键零部件挤压铸造成形的研发。(3)开发高效率和高精度的挤压铸造成形设备,实现系列化,拓宽设备的适应性。
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    新材料?新工艺
    基于Flow-3D软件的铝合金滤清器座的压铸工艺优化
    魏娟娟1,米国发1,张锦志2,毛长城2,许 磊1
    利用Flow-3D软件对铝合金滤清器座压铸工艺方案的充型过程进行了模拟,预测了卷气缺陷在铸件中的分布情况。根据模拟结果,在圆柱上设置半环形溢流槽对初始工艺进行优化后,铸件内的卷气现象明显降低。生产实践表明,采用优化后的方案铸件缺陷少。对于提高铸件质量和合格率具有一定的工程应用价值。
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    钛合金石墨型铸造用ZrO2涂层性能研究
    赵 军1,张建中1,金 磊1,陈晓明1,于 波2,兰 天2
    探索了粉液比对钛合金石墨型铸造用ZrO2涂层常温性能及对铸件表面成形质量的影响规律。结果表明:粉液比对涂料的密度、粘度、悬浮性具有显著影响,粉液比为2.5∶1时涂料最适宜使用;相同粉液比条件下,厚壁铸件表面流痕少于薄壁铸件;相同壁厚条件下,高粉液比涂层铸件表面流痕少于低粉液比涂层铸件。
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    含不同树脂芯砂的粘土砂强化再生技术研究
    孙清洲1,2,任文成1,2,郝学杰1,2,许荣福1,2,孙益民3
    对含不同树脂芯砂的粘土砂强化再生技术进行了研究,发现对含不同树脂芯砂的粘土砂进行强化再生,可以提高其铸造工艺性能。含热芯盒、冷芯盒树脂芯砂的粘土砂适宜的强化再生工艺为“机械磨轮搓擦+微粉风选分离”,其中机械磨轮搓擦3 min/次,微粉风选分离5 min/次,进行两次强化再生效果最佳,且强化再生砂混制热芯盒、冷芯盒树脂砂的抗拉强度明显高于完全再生砂和同种新砂。
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    K403镍基高温合金圆形平板铸件热裂倾向分析及解决措施
    赵会彬1,周同金1,2,冯 微1
    针对K403镍基高温合金圆形平板铸件出现的热裂现象,采用有限元模拟软件ProCAST对不同浇注温度下铸件的凝固过程进行对比分析,结合模拟结果对热裂进行预测,并与工艺试验结果对比。结果表明:当浇注温度为1 500 ℃时,铸件与冒口部位结合处形成最大应力值为61 MPa;当浇注温度1 450 ℃时最大应力值为39 MPa。实际浇注过程中浇注温度1 500 ℃条件下产生热裂,而浇注温度1 450 ℃时未见热裂纹产生。
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    压力铸造
    原材料和工艺因素对消失模铸铁件组织的影响
    程俊伟,张杰琼,蔡安克,郭亚辉,冯志明,许海铎
    针对消失模生产铸铁件过程中出现的一些质量问题,系统分析了消失模铸造过程中白模、原砂等原材料及各种工艺因素对灰铸铁件、球墨铸铁件、蠕墨铸铁件石墨形态和基体组织的影响,并提出改进措施和建议。生产实践表明,选择优质的材料,改善冶金质量,强化孕育,加强对工艺过程的管理与控制,可以减少或消除消失模原材料和工艺因素的不良影响。
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    户外圆桌面铝合金扇形件压铸模具设计
    张玉玺
    运用AutoCAD和UG两种软件对扇形件压铸模具进行设计验证。充分考虑压铸工艺性,压铸机生产能力得到最佳发挥,全面细致地介绍了确保压铸模胀型力与压铸机安装中心重合的计算方法及应用过程,并从不同侧面进行分析与说明,并将其实用化。
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    初生相形态对半固态挤压铸造Al-Si-Mg-Fe合金力学性能的影响
    张占领1,张艳琴2
    采用气泡搅拌制备铸造铝硅镁合金半固态浆料(GISS)工艺,可以开发出具有细小均匀的球状晶体结构的半固态浆料。本文以轮毂铸件为例,研究通过带气孔的石墨头释放出细小惰性气体气泡,气泡在熔体内部引起强烈对流,使得热量可以迅速散失从而加快冷却速度;同时也使得熔体中的温度场更加均匀,抑制枝晶形成,得到细小的球状晶粒。通过改变吹气量、吹气时间以及石墨头表面积,即可获得不同固相率的浆料,最后采用挤压铸造工艺生产出合格铸件。结果表明,初生α(Al)的形状和粒径大小对铸件的拉伸强度和伸长率有很大的影响。
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    挤压铸造锌合金及固溶时效的组织和性能
    罗海军1,闫 宾1,朱权利2,陈家坚3,周志诚4
    对挤压铸造锌合金的组织性能及固溶时效进行研究,挤压铸造锌合金蜗轮与重力铸造相比其综合力学性能明显提高,铸件中心的抗拉强度由330 MPa提高到410 MPa,伸长率由3.5%提高到13.7%。挤压铸造铸态金相组织为均匀细小的花朵状,通过合适的固溶时效处理可以有效改善锌合金的成分偏析,提高力学性能。
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    铝合金汽车转向器压铸过程的数值模拟与产品组织分析
    张银帅1,2,黄正华2,宋东福2,徐春杰1,周永欣1,李扬德3,李卫荣3
    利用铸造模拟软件 ProCAST对ADC12铝合金汽车转向器的压铸充型过程进行数值模拟,包括充型时间、温度场和卷气顺序对压铸件质量的影响,获得较优的压铸工艺参数(浇注温度650 ℃、模具温度220 ℃、快压射速度3.0 m/s和慢压射速度0.3 m/s),为提高铝合金汽车转向器的压铸质量提供依据。用优化工艺参数制备的压铸件内部质量良好,无明显夹杂和孔洞等缺陷。
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    消失模铸造
    高温合金DD483熔体的过冷能力研究
    马德新,张琼元,王海洋,王海伟,赵代银,张松泉,李林蓄,刘 俊,贺群功,巩秀芳,杨功显
    为了分析高温合金DD483铸造叶片单晶率很低的原因,对该合金凝固过程中的过冷能力进行了测量。为了保证温度测量的可靠性,采用两种测温系统和两种热电偶丝。通过测得大量合金熔点和形核温度数据,得出平均形核过冷度作为该合金的过冷能力。从测量结果看,不论用哪种热电偶丝(国产或国外产)和哪种测温系统(固定式或移动式)该合金的过冷能力都是大约9.3 ℃,远远低于其他高温合金。证明这种合金在所用的型壳中抗杂晶能力很弱,因而具有较差的单晶铸造性能。
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    试验研究
    CO2硬化酚醛树脂的制备及在缸体砂芯上的应用
    赵洪仁1,王成刚1,张宏奎1,刘伟华2,宋 来2,李英民2
    CO2硬化酚醛树脂粘结剂是一种有利于环保的冷芯盒制芯材料。对酚醛树脂本体合成工艺进行了简要的总结,介绍了通过正交试验得到的合成工艺,制备的树脂砂具有吹气硬化,初始强度高的特点。对发气量等工艺性能进行了检测,并重点介绍了该材料在卡车大型柴油发动机缸体砂芯上的应用。生产实践表明,CO2硬化酚醛树脂粘结剂制芯无毒、无味,浇注铸件内腔表面光洁,砂芯溃散性良好,生产出了合格的缸体铸件.
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    强磁场对Cu-Ag合金凝固组织及性能的影响
    李贵茂1,2,柳 艳1,石为喜1,王海波2
    为了制备组织均匀、细小,性能优良的Cu-Ag合金试样,研究了有无强磁场条件下不同Ag含量的Cu-Ag合金的凝固组织和显微硬度。研究结果表明,强磁场下Cu-Ag合金的初生Cu枝晶变短,细化,共晶组织面积增加,片层间距减小,同时初生Cu枝晶内Ag含量增加,合金硬度下降。
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    Bi对Al-20%Si合金微观组织及摩擦磨损性能的影响
    徐运超1,曹稔秋2,水 丽1
    ?研究不同Bi含量对Al-20%Si合金微观组织及摩擦性能的影响。借助金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)对Al-20%Si合金进行观察分析。结果表明,随着Bi含量的增加,Al-20%Si合金组织中初晶硅和共晶硅都有不同程度的细化。添加0.75%Bi,块状初晶硅的棱角钝化,尺寸小于50 μm;当Bi含量达到1.5%时,初晶硅近似不规则多边形,尺寸进一步减小,棱角更加圆润,共晶硅呈弥散分布,部分呈颗粒状。摩擦磨损试验表明,Bi对Al-20%Si合金摩擦系数以及摩擦力产生影响,摩擦系数从0.73降为0.58,磨损量减少20%。
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    高碳当量合金灰铸铁摩擦磨损性能研究
    王笃雄1,郑志伟1,陈荣发1,顾晓文2,赵玉宝2,陈倩钰3
    高碳当量灰铸铁由于其碳含量较高,组织中石墨数量较普通灰铸铁多,铬、钼、铜等合金元素的加入使得石墨形态良好,故高碳当量合金灰铸铁的导热性和耐磨性更佳。以HT250和高碳当量合金灰铸铁为研究对象,研究两种灰铸铁在不同摩擦条件下的摩擦磨损性能,并结合扫描电镜(SEM)和金相探讨了两种灰铸铁微观组织和性能的关系及摩擦磨损机理。研究表明:高碳当量合金灰铸铁的抗拉强度为263 MPa,略高于HT250,石墨形态和HT250类似;在相同的摩擦磨损条件下,高碳当量合金灰铸铁的摩擦系数更小,耐磨性更优。
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    磷对铝电解阳极用磷铸铁组织及性能的影响
    韩成府,路王珂,孙玉福,曹成虎
    研究了磷含量对铝电解阳极用磷铸铁组织及性能的影响。研究结果表明:经800 ℃×24 h退火后,含磷0.49%~1.92% 磷铸铁试样的组织主要由铁素体、石墨和磷共晶等组成,且随含磷量的增加,磷共晶以及大块状磷共晶的数量逐渐增多,磷共晶的形态主要为块状和骨骼状。磷铸铁的冲击韧度随着磷含量的增加逐渐降低,磷含量由0.49%增加到1.92%时,冲击韧度由0.72 J/cm2下降到0.60 J/cm2;磷铸铁的电阻率随着磷含量的增加先升高后降低,含磷1.02 %时电阻率达到最大,为1.239×10-6 Ω·m;含磷1.92%时电阻率最小,为1.057×10-6 Ω·m。
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    变质处理对Al-10.5Si合金组织及性能的影响
    唐超兰1,温竟青1,仲召军2,周德敬2,李 龙2
    主要研究了Na盐和Sr的加入量及保温时间对Al-10.5Si合金组织及性能的影响。研究得出,Na盐对Al-10.5Si合金的变质效果一般,当加入量为1.2%,保温0 min时,其变质效果最佳,硬度从未变质51 HV提高到58 HV,电导率由19.80 MS/m提高到25 MS/m,但是,保温20 min后开始出现明显的衰退现象。Sr对Al-10.5Si合金的变质效果较Na盐好,加入量为0.02%,保温20 min时,对Al-10.5Si合金产生非常好的变质效果,合金电导率提高到25.90 MS/m,硬度从未变质51 HV提高到53.8 HV。随着Sr加入量的增加,Si颗粒尺寸并未进一步细化。另外,随着保温时间的延长(100 min内),采用Sr变质的合金没有产生明显的衰退现象,但是,Sr变质容易导致合金吸氢,使合金组织内部出现气孔等缺陷。
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    高硼耐磨合金的变质处理
    王志胜1,陈 祥2, 3,李言祥2, 3
    铸造高硼耐磨合金中的硼化物呈网状分布在晶界上,降低了该种材料的冲击韧性。为此,研究热处理、变质处理、冷却条件等方法对硼化物形态的影响。结果表明,采用添加钛变质结合高温热处理、增大冷却速度等方法,可以改善硼化物形态,使网状结构断开,有利于提高材料的冲击性能。
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    Cr对马氏体球墨铸铁磨球组织和性能的影响
    胡小锋1,闫德胜1,喻传宏2,覃照成2,戎利建1
    研究了两种不同Cr含量的马氏体球墨铸铁磨球(Φ110 mm)内外层微观组织和硬度。结果显示,磨球的表层组织以马氏体和石墨球为主,不含Cr的磨球心部组织以片层状的珠光体为主,还有石墨和少量铁素体;加入0.4%Cr后,磨球心部以马氏体为主,含一定数量的碳化物。硬度测试结果表明不含Cr磨球外层硬度约HRC50,心部硬度仅HRC30,内外层硬度相差HRC20;加Cr后因引入了碳化物,外层硬度提高到HRC59,而内外层硬度差仅HRC3。与高铬铸铁磨球相比,含Cr的马氏体球墨铸铁磨球具有较好的综合性能,在较大冲击环境下具有更好的应用前景。
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    应用技术
    铝合金气缸盖气密性缺陷的改进
    甄广北
    金属型铸造汽车发动机铝合金气缸盖机械加工后的废品中,气密性废品一直占到废品总数的约50%。对气缸盖机械加工后气密性废品产生的主要原因进行了深入分析,并从生产实际出发,以科学试验数据为依据,通过对生产工艺和生产过程控制等方面进行改进与完善,从而减少了气密性废品,提高了气缸盖的机械加工合格率。
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    风电增速机行星架铸造工艺的改进
    孙首群1,汪仕阳1,黄 飞2,吴晗晗1
    风电增速机用球墨铸铁行星架内齿孔壁较厚,共晶凝固时间长,凝固膨胀压力大,易产生缩松缺陷。通过对铸件的充型和凝固过程进行数值模拟,对工艺进行了优化。生产实践表明,采用优化的工艺有效地防止了行星架的缩松缺陷,铸件工艺出品率提高15.13%。
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    一种耐磨中铬合金钢热处理工艺研究
    张新恩1,姜利坤1,郭建斌2,张德才3,亢同庆3,张德旺3
    研制一种中铬合金钢衬板,并探索热处理工艺对中铬合金钢力学性能与微观结构的影响规律。在奥氏体化温度为920~1 000 ℃区间内,分别进行油冷、空冷淬火热处理。结果表明:随着奥氏体化温度升高,试验材料的硬度与抗拉强度均呈增大趋势,冲击韧性则随着奥氏体化温度的升高先增大后减小,空冷淬火温度为960℃时,材质强韧性达到最佳匹配。当淬火温度低于960 ℃时,奥氏体均匀化不充分,合金强化作用不明显,强度和硬度偏低;当奥氏体化温度高于960 ℃时,晶粒长大粗化,冲击韧性降低。
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