《铸造》杂志

  201710期

面向2030的中国铸造技术新材料·新工艺专题综述离心铸造检测技术试验研究应用技术标准化
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  • 面向2030的中国铸造技术
    拖拉机复杂铸件的快速砂型铸造方法
    邵星海1,2,蔡安克1,2,郭亚辉1,2,许海铎1,吕乐华1
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    铸造技术路线图:环保与安全
    方治连刘统洲 李怀明 张本平 苏见波 黄力生 李子方
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    新材料·新工艺
    高速钢中共晶碳化物的研究进
    肖志霞1,2,3,李海鹏1,3,何继宁1,2,3,冯建航1,2,3,米永旺4,殷福星1,2,3
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    电缆用Al-Fe合金抗压蠕变及力学性能的工艺研究
    杨荣凯1,陈 冠1,张 冰1,孔维权1,刘志鹏2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    高压凝固工艺参量对镁合金凝固组织及性能的影响
    刘 陈1,林小娉1,2,李 婵2,徐 畅1,王 涛1,李 泽1
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    共晶Fe-Cr-B-C合金的快冷组织与性能
    牟 楠1,卢 静1,2,周海铭1,闵小兵2,罗丰华1
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    专题综述
    钛合金高温离心铸造装置设计及其铸造充型率研究
    周思君1,屈银虎1,符寒光2,成小乐1,张敏华3,刘少飞4
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    C、B、Hf在镍基高温合金中作用的研究进展
    余竹焕,张 洋,翟娅楠,王盼航
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    加快推广天然气化铁技术的建议
    吕荣伏
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    离心铸造
    ZL204合金疏松特征及成因分析
    王增勇,孙凯华,代以春
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    检测技术
    试验研究
    镁钆合金凝固组织分析及模拟研究
    肖凯凯,赵莉萍,张慧敏,刘淑梅
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    Nb对中铬耐磨铸钢组织及力学性能的影响
    张 拓,曹 静,滕铝丹,杨弋涛
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    锰对Fe-Mn-Ni合金球墨铸铁微观组织的影响
    周裕雄,曲迎东,姜 珂,李荣德
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    应用技术
    铝合金压铸标准现状及展望
    董显明1,蹇 超2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    陶粒砂对灰铸铁件生产工艺的影响
    薛蕊莉1,张龙江2,马 勇2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    异形三通阀体砂型铸造工艺
    熊举化1,黄 力2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    A356铝合金低压铸造轮毂轮缘缺陷分析及改进
    刘 洋,侯佳新,张志壮
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    标准化
    国家标准《重熔用铝锭》解读
    曾 萍1,马存真2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    行业标准《铸造铝合金金相 第2部分:铸造铝硅合金过烧》解读
    叶 珍,陈玖新
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  • 面向2030的中国铸造技术
    拖拉机复杂铸件的快速砂型铸造方法
    邵星海1,2,蔡安克1,2,郭亚辉1,2,许海铎1,吕乐华1
    针对制约拖拉机复杂铸件新产品开发存在的周期长、成本高和技术落后等问题,进行拖拉机复杂铸件的快速砂型铸造方法研究。研究了拖拉机复杂铸件的快速铸造流程、分模设计方法和砂型砂芯的无模成形方法等。文中通过采用增材制造和减材制造技术,进行所需砂型砂芯的直接成形,并通过坎合组装后浇注成形,实现拖拉机复杂铸件的无模快速砂型铸造。研究表明,该方法能够在不进行模具设计制做的情况下,进行拖拉机复杂铸件的快速铸造。
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    铸造技术路线图:环保与安全
    方治连刘统洲 李怀明 张本平 苏见波 黄力生 李子方
    第一节 概 述  党的十八大报告首次将生态文明建设纳入建设中国特色社会主义总体布局,与经济建设、政治建设、文化建设、社会建设五位一体,提出从源头扭转生态环境恶化趋势,为人民创造良好生产生活环境,努力建设美丽中国,实现中华民族永续发展。  改革开放30多年来,我国经济社会发展成就辉煌,综合国力显著提升,人民群众物质生活水平不断提高,但与此同时,全社会的生态环境质量却每况愈下,空气、水、土地污染日益严重。全国人大根据科技进步、经济发展、生态环境变化的需求,陆续修订、修正《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国大气污染防治法》《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》《中华人民共和国水污染防治法》,以保护和改善环境,防治污染和其他公害,保障公众健康,推进生态文明建设,促进经济社会可持续发展。  新修订的《中华人民共和国环境保护法》于2015年1月1日起开始施行,国家环保部随即发布《环境保护按日连续处罚暂行办法》《实施环境保护查封、扣押暂行办法》《环境保护限制生产、停产整治暂行办法》《企业事业单位环境信息公开暂行办法》等与之配套的部令,并同期实施。  新修订并于2016年1月1日起开始施行的《中华人民共和国大气污染防治法》指出:“防治大气污染,应当加强对燃煤、工业、机动车船、扬尘、农业等大气污染的综合防治,推行区域大气污染联合防治,对颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物、氨等大气污染物和温室气体实施协同控制。”  随着我国工业化进程的加快,生产经营单位从业人员安全生产、职业健康问题也日益严重。为此,全国人大常委会于2014年8月颁布新修订的《中华人民共和国安全生产法》,决定于2014年12月1日起施行。新安全法规定:“安全生产工作应当以人为本,坚持安全发展,坚持安全第一、预防为主、综合治理的方针,强化和落实生产经营单位的主体责任,建立生产经营单位负责、职工参与、政府监管、行业自律和社会监督的机制。”  铸造行业是机械工业的能源消耗与污染物排放大户,其能耗占机械工业总能耗的25%~30%[1],同时产生大量废砂、废渣、粉尘、废气和少量废水。我国铸件总产量从2000年超越美国成为世界第一,至已发布统计数据的2014年,连续15年占据全球首位。总产量从2000年的1 395万t增加到2014年的4 620万t,占世界铸件总产量的比例从2000年的21.54%增加到2014年的44.58%。  铸造生产的能源消耗主要集中在金属熔炼和铸件热处理环节,其中金属熔炼占铸件生产总能耗的 70%左右[2];主要污染物产生环节在金属熔炼、浇注、落砂、铸件清理阶段。  据统计,我国铸造行业生产1 t铸件所排放的污染物平均为粉尘50 kg、废渣300 kg、废气1 000~2 000 m3[3],废砂量随造型工艺不同有较大变化,其中黏土砂最高达1.3~1.5 t,呋喃树脂砂最低为0.3~0.4 t。据此推算,全行业2014年排放粉尘200多万t、废渣约1 400万t、废砂约4 000万t、废气约700亿立方米。  铸造生产过程还伴随产生大量职业危害因素。如金属熔炼过程中,产生CO、CO2、SO2、NOx、铁及其他重金属烟尘、粉尘、热辐射等;铸件浇注过程中,产生CO、CO2、NOx、树脂挥发物、二英、热辐射等;采用有机粘接剂造型(芯)时,释放出甲苯、甲醛、糠醇、三乙胺等有毒有害气体;落砂、铸件清理时,产生含游离SiO2的粉尘、金属粉末、噪声等。  针对我国铸造行业的现实情况,国家质检总局在2007年发布GB 8959—2007《铸造防尘技术规程》,工业和信息化部在2013年发布新版《铸造行业准入条件》,2014年发布JB/T 11995—2014《铸造企业清洁生产综合评价办法》等相关法规、标准,以加强行业管理,促进铸造行业节能减排和转型升级,推进铸造行业健康有序协调发展,更好地为装备制造业服务。第二节 关键技术  一、铸造生产全过程绿色化技术  1. 现状  2015年3月,中央政治局会议确定将十八大提出的“新四化”概念提升为“协同推进新型工业化、城镇化、信息化、农业现代化和绿色化”,“四化”变“五化”,将绿色发展定性为“政治任务”,要求“必须加快推动生产方式绿色化,构建科技含量高、资源消耗低、环境污染少的产业结构和生产方式,大幅提高经济绿色化程度,加快发展绿色产业,形成经济社会发展新的增长点”。  我国铸造行业经过多年持续快速发展之后,目前处于转型升级的关键时期:铸件产量持续增长,但增长速度由2001—2010年的年均超过11%,降到2011—2014年的年均不足4%,并于2015年首次出现负增长;企业平均规模逐步增大,产业集中度提高,厂均铸件年产量由2005年的939 t提高到2014年的1 777 t,但仍然只分别相当于德国、美国的1/5、1/3,甚至低于发展中国家印度(2 227 t)[4],在全球十大铸件生产国名列倒数第一,很多适用于批量生产的技术、装备手段因经济原因无法推广使用;低碳生产、提质增效、节能减排、职业健康与安全等“绿色铸造”理念在铸造行业逐步得到推广,铸造废旧砂再生循环利用比例逐年提高,陆续涌现出一批绿色铸造示范企业。工信部在2013年、2014年先后公布了两批共1 114家通过铸造行业准入条件审核的铸造企业,这些企业2013年共生产铸件1 810万t(铸铁1 494万t、铸钢237.5万t、有色78.5万t),占当年全国铸件总产量的40.7%[5]。但为数众多的小型企业管理水平低、生产工艺落后、节能装备、环保及安全防护设施投入严重不足甚至完全无投入,致使全行业高消耗、高污染的态势无法得到根本扭转。  2. 挑战  刚刚发布的《铸造行业“十三五”发展规划》,明确提出“推进绿色铸造理念贯穿铸造生产的全过程。优化工艺、产品、装备、工厂设计,实现集约化、规模化、专业化生产,提高铸件合格率,降低生产过程中的能耗和物耗,改善作业环境,有效治理污染及减少废弃物排放,提高资源的综合循环再利用,从源头开始节约资源和能源,减少排放,做到减量化、再循环、再利用,实现铸造全过程节能减排”。要实现“铸造生产全过程绿色化”,需要从以下几个方面着手:(1)研究、应用绿色铸造厂房建设技术:工艺、建筑、结构、设备一体化设计;合理利用阳光、雨水、风力等自然资源;采用资源消耗少、环境影响小的建筑结构体系;选择使用可循环利用的建筑材料,减少厂房建设及日常使用、维护过程中对能源、资源的消耗。(2)研究、应用绿色铸造工艺设计技术:利用计算机虚拟设计、虚拟制造技术,优化铸件生产工艺设计,提高铸件质量和工艺出品率,降低铸件废品率和毛坯重量,从生产源头减少原材料、能源消耗。(3)开发绿色铸造材料:开发、应用各种环保原辅材料,包括各种少污染、无污染的环保树脂、无机粘接剂、铸造特种涂料、特种球化剂、蠕化剂、孕育剂、预处理剂等,减少铸造生产过程中产生的有毒、有害物质。(4)使用节能、环保装备:在铸造工厂建设、运营过程中使用节能装备,根据生产实际配备合适的除尘、降噪、节水等环保、安全防护设施,保证室内外空气质量和污染物排放满足相关法律、法规的要求。(5)依据《中华人民共和国环境保护法》等相关法律、法规,按照《铸造企业清洁生产评价办法》《铸造行业准入条件》等标准、规范的要求,研究、制定科学、合理、操作性强的绿色铸造评价方法和指标体系,对铸造工厂设计、建设、铸件生产过程、铸件全生命周期等各个环节进行监督评估。以评价方法和指标体系为导向,加速淘汰落后产能,全面降低铸造行业对生态环境的负面影响,提高资源、能源利用效率。  3. 目标(1)预计到2020年,要达到的目标:  建立完善的绿色铸造评价方法和指标体系并在全行业推广应用。(2)预计到2030年,要达到的目标:  全行业厂均铸件年产量达到5 000 t以上;铸铁件工艺出品率达到80%以上、铸钢件工艺出品率达到60%以上、铸件废品率低于5%、铸件毛坯重量降低10%以上、加工余量降低50%以上;全行业90%以上的企业满足绿色铸造评价体系的要求,基本实现铸造生产全过程绿色化。  二、熔炼烟气治理技术  1. 现状  铸铁件生产中,超过70%的铁液采用冲天炉熔炼或冲天炉与感应电炉双联熔炼,其余约30%采用感应电炉熔炼。大型铸钢件和规模大的铸钢厂多采用电弧炉熔炼,其余一般采用感应电炉熔炼,两者之间的比例未见统计数据。有色铸造合金熔炼一般采用感应电炉、坩埚炉、反射炉等。  冲天炉熔炼以焦炭为燃料对金属炉料进行加热熔化,同时加入石灰石等造渣材料。冲天炉熔炼烟气中,烟尘的主要组成是冶金烟尘、碳素烟尘和灰尘。冶金烟尘主要成分为FeO、Fe2O3、PbO、ZnO等,其含量随焦炭、废钢用量,送风温度、速度及废钢混杂程度的增加而增加。碳素烟尘由炉料中有机物不完全燃烧的产物和焦炭挥发物、碳氢化合物的分解产物所组成。灰尘是指烟尘中大于冶金烟尘和碳素烟尘的固体物质的总称,主要成分是焦炭末、CaO等。  国际铸造协会提供的冲天炉废气主要成分(质量分数)为[6]:5%~17%CO2、7%~26%CO、68%~76%N2、3×10-6~14×10-6 NOx、0.04%~0.1%SO2、水蒸气及微量的O2、HF(使用萤石时)等;烟尘主要成分(质量分数)为:20%~40%SiO2、铁及其氧化物12%~16%、3%~6%CaO、2%~4%Al2O3、1%~2%MnO、1%~3%MgO、焦炭末等(20%~50%)。冲天炉熔炼1 t铁液产生的烟尘量约为4~10 kg。冲天炉烟尘中各类金属氧化物占30%以上,这些金属氧化物粒径集中在5 μm以下。  电弧炉熔炼以电力为能源,熔炼过程一般分为熔化、氧化和还原三个熔炼期。熔化期主要是由于炉料中的油脂类可燃物质的燃烧,以及金属在高温时气化而产生的黑褐色烟气;氧化期主要是由于吹氧、加石灰,使炉内熔融态金属激烈氧化脱碳产生大量赤褐色烟气;还原期为除去钢液中的氧和硫,调整钢液的成分,投入碳粉或硅铁等材料,产生白色或者黑色烟气。  电弧炉废气主要成分(质量分数)为:20%CO2、0~5%CO、70%N2、5%O2及少量SO2、氟化物等;烟尘主要成分(质量分数)为:7%SiO2、铁及其氧化物(35%)、7%CaO、35%MnO2、7%MgO、2%Al2O3。电弧炉采用炉内排烟时,吨钢烟尘量8~12 kg;炉外排烟时,吨钢烟尘量6~10 kg。电弧炉烟尘中粒径5 μm以下的占80%以上[7]。  感应电炉熔炼铸铁、铸钢时,废气和烟尘的组成与电弧炉类似,但因其使用的炉料比较纯净,又没有电弧的强烈搅拌作用,废气、烟尘数量明显少于电弧炉。  铜、铝、铅、锌、镁等有色合金熔炼时,分别产生ZnO、ZnCl2、Al2O3粉尘以及HCl、HF、SO2等强腐蚀气体。  目前,国内大型铸造企业的熔炼设备一般均配备有除尘装置,正常使用时可以满足现行国家环保标准的要求。但部分企业对其维护、保养重视不够,致使设备无法发挥其正常的防治污染能力。小型铸造企业大多没有配备合格的熔炼除尘设备,对生态环境的破坏更为严重。  2. 挑战  熔炼烟气治理的难点在于如何提高生产过程中烟气的捕集率,因此应加强对各类熔炼烟气性质、特点的研究,制定操作性、经济性俱佳的捕集方案。  冲天炉烟气的特点:温度高且变化范围大(正常熔炼时100~300 ℃,当加料不及时,空炉、棚料或停风、打炉时段,烟气温度高达600~1 200 ℃);粉尘含量高(未掺野风的原始烟气5~10 g/m3);微粉含量大(5 μm以下占20%~30%);含较多易溶于水的酸性氧化物。  目前在用的冲天炉除尘系统形式多样,但只有间接换热器与布袋除尘器组合而成的除尘系统,过滤效率达99%以上,粉尘排放浓度达30 mg/m3,甚至更低,除尘效果良好。  为节省投资,国内目前使用的冲天炉除尘系统,一般均按正常熔炼工况进行设计且不考虑脱硫,一旦烟气温度超过设计值,除尘系统停止运行。随着环保要求逐步提高,未来的冲天炉除尘系统必须能在整个生产过程中持续使用,并且必须考虑脱硫装置。为此,应研究、开发可在更高温度下使用的高效率、高性价比过滤材料以及高效、经济脱硫装置。  电弧炉熔炼烟气的特点:三个熔炼期中,烟气温度、含尘浓度、烟气量变化很大,以氧化期最高;炉内排烟时,烟气温度高(1 000~1 400 ℃)、含尘量大(13~20 g/Nm3)、数量少(800 Nm3/t钢);炉外排烟时,烟气温度较低(100~160 ℃)、含尘量较小(3~8 g/Nm3);屋顶排烟时,烟气温度最低(\
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    新材料·新工艺
    高速钢中共晶碳化物的研究进
    肖志霞1,2,3,李海鹏1,3,何继宁1,2,3,冯建航1,2,3,米永旺4,殷福星1,2,3
    综述了在常规凝固条件下高速钢中共晶碳化物的研究现状,阐述了铸态组织中常见的三种类型共晶碳化物的形貌,重点探讨了Si、W、Mo、V、Nb、Ti及其他微量元素等对高速钢共晶碳化物析出的影响机制,并分析了改变冷却速度对共晶碳化物M2C形态、尺寸和分布的影响,概述了退火、淬火和回火工艺对高速钢碳化物组织转变的影响研究,对高速钢中共晶碳化物的进一步研究提出了建议。
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    电缆用Al-Fe合金抗压蠕变及力学性能的工艺研究
    杨荣凯1,陈 冠1,张 冰1,孔维权1,刘志鹏2
    通过导电率测试、金相显微镜、扫描电镜及压蠕变等力学性能测试,研究不同铸造及挤压工艺条件下,合金元素对Al-Fe系合金微观组织及抗压蠕变等力学性能的影响。结果表明:热顶半连续铸造较金属型铸造冷却速度快,可获得晶粒细小均匀的铸态组织,Cu可细化其铸态枝晶结构;相比金属型工艺,热顶半连续铸锭挤压棒材内部Al3Fe初生相细小弥散,其抗拉强度和导电率同时大幅提高;热顶半连续铸造工艺、添加Zr和Cu均可提高Al-Fe合金挤压棒材的抗压蠕变性能。
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    高压凝固工艺参量对镁合金凝固组织及性能的影响
    刘 陈1,林小娉1,2,李 婵2,徐 畅1,王 涛1,李 泽1
    采用CS-1B型高压六面顶压机,在2~4 GPa高压及不同加热温度下对铸造Mg-7.52Zn-2.91Y-0.54Zr合金进行高压凝固,利用SEM、OM等分析方法研究了凝固压力及加热温度对高压凝固组织及二次枝晶间距的影响,并测试了高压凝固合金的力学性能及耐蚀性能。结果表明,高压作用下凝固能极大地细化镁合金凝固组织,平均一次臂长度由常规铸造下的165 μm,减小到2 GPa下的50 μm,4 GPa下的20 μm;平均二次枝晶间距由常规铸造下的35 μm,减小到2 GPa下的8 μm,4 GPa下的5 μm;晶间第二相由连续网状分布变为4 GPa下断续分布。试验合金的抗压强度由常规铸造的346 MPa提升至4 GPa凝固的446 MPa。在3.5%NaCl介质中高压凝固合金具有更小的腐蚀电流密度、更正的腐蚀电位。
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    共晶Fe-Cr-B-C合金的快冷组织与性能
    牟 楠1,卢 静1,2,周海铭1,闵小兵2,罗丰华1
    通过中频感应炉熔炼、快冷,制备出共晶Fe-Cr-B-C合金。采用OM、SEM(附带EDS)、XRD观察了共晶Fe-Cr-B-C合金的组织,并检测其硬度和冲击韧性。结果表明:铸态Fe-Cr-B-C合金的宏观硬度为HRC68,冲击韧性达到13.6 J/cm2;组织由马氏体+残余奥氏体基体和沿晶界连续网状分布的(Fe,Cr)2(B,C)+(Fe,Cr)23(B,C)6硬质相组成。经960 ℃×2 h退火后,合金的宏观硬度降低为HRC46,冲击韧性减少到3.4 J/cm2;基体组织转变为铁素体和粒状渗碳体,硬质相(Fe,Cr)2(B,C)和(Fe,Cr)23(B,C)6少量溶解,局部区域出现断网,生成新相(Fe,Cr)3(B,C)。  
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    专题综述
    钛合金高温离心铸造装置设计及其铸造充型率研究
    周思君1,屈银虎1,符寒光2,成小乐1,张敏华3,刘少飞4
    针对钛合金薄壁铸件易于出现冷隔、浇不足等问题,设计出一种适用于真空感应炉带有加热和保温功能的高温离心铸造装置。对铸型进行加热,从而降低金属液的冷却速度,进一步提高充型率。该高温离心铸造装置由离心加热系统、供电系统及机械机构等组成。浇注试验表明,设计的高温离心铸造装置可铸造出厚度为1.0 mm左右的形状复杂无缺陷薄壁铸件。
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    C、B、Hf在镍基高温合金中作用的研究进展
    余竹焕,张 洋,翟娅楠,王盼航
    高温合金由于较高的高温强度以及良好的组织稳定性等特征,被广泛地应用于航空航天领域。随着高温合金的发展,难熔元素以及贵金属元素的添加使得其成本大幅度提高,同时也使铸造缺陷显著增加。近年来的研究发现:C、B、Hf的添加可以强化晶界,提高铸造产品的成品率、力学性能和组织稳定性并降低生产成本。本文总结了近年来微量元素C、B、Hf在高温合金中的作用,主要论述了C、B、Hf的添加对高温合金凝固特性、凝固组织和力学性能的影响。
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    加快推广天然气化铁技术的建议
    吕荣伏
    介绍了天然气化铁技术及国内的发展现状,指出了感应电炉化铁涉及的CO2增排问题,认为天然气化铁关系铸铁业的可持续发展。为了加快天然气化铁技术的研究推广,提出了包括成立技术推进小组、列入国家战略性新兴产业重点产品目录、国家提供资金和技术支持等一系列建议。 
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    离心铸造
    ZL204合金疏松特征及成因分析
    王增勇,孙凯华,代以春
    ZL204合金的铸造性能差,通过工艺优化和缺陷分析以提升铸件质量。工业CT技术可以观察和分析缺陷三维形貌特征,实现更全面和更准确的铝合金铸造缺陷评价。结果表明,ZL204合金中的组织疏松与工件厚度呈正相关关系,在同一厚度截面上,组织疏松由外至内呈典型的环状分布且严重程度依次递减,中心部位组织均匀,疏松产生原因与凝固过程中的温度场和Cu、Fe等成分偏析有关。
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    检测技术
    试验研究
    镁钆合金凝固组织分析及模拟研究
    肖凯凯,赵莉萍,张慧敏,刘淑梅
    试验研究了Gd含量分别为0、3.83%、5.81%、9.76%镁钆合金的宏观组织、微观组织和第二相。镁钆合金常规凝固组织为α-Mg固溶体和Mg5Gd第二相组成;随着稀土Gd含量增加,晶粒细化,第二相Mg5Gd的分布状态和数量也发生变化,当Gd含量为3.83%时,第二相多数呈颗粒状或短棒状独立分布在晶界处,随Gd含量增加至9.76%,第二相体积分数增加,呈现孤岛状共晶组织;利用3D-CAFE模型模拟计算Mg-5.81%Gd中心等轴晶区所占面积比例与试验结果相吻合,并且模拟结果显示,随着Gd含量由3.83%增大到9.76%,晶粒细化,柱状晶区减少,中心等轴晶区增加。
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    Nb对中铬耐磨铸钢组织及力学性能的影响
    张 拓,曹 静,滕铝丹,杨弋涛
    采用扫描电镜,室温拉伸试验机和XRD分析仪等实验设备研究了Nb对中铬耐磨铸钢基体组织、碳化物含量和类型以及力学性能的影响。研究结果表明,随着Nb的添加,钢中碳化物含量增加,主要碳化物由(Cr, Fe)7C3向NbC转变;Nb含量的增加使抗拉强度升高,但对硬度的影响不大。Nb含量为0.2%左右时,碳化物呈细小不连续状分布,细晶强化和固溶强化共同作用而表现出良好的力学性能。
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    锰对Fe-Mn-Ni合金球墨铸铁微观组织的影响
    周裕雄,曲迎东,姜 珂,李荣德
    针对目前以锰代镍的奥氏体球墨铸铁研究趋势,本研究对Mn含量为4%、6%、8%、12%、14%和16%的Fe-Mn-Ni合金球墨铸铁微观组织进行了深入研究。研究表明,随着奥氏体球墨铸铁中Mn含量增加,石墨的圆整度逐渐降低,开始由球状转变为蠕虫或团絮状;石墨球的数量和尺寸也逐渐减小。碳化物的含量随Mn的增加而增加。此外,奥氏体晶粒的尺寸不随Mn含量变化而变化,能谱分析结果表明,奥氏体晶粒内的Mn含量不超过5%,多余的Mn会以碳化物形式析出。
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    应用技术
    铝合金压铸标准现状及展望
    董显明1,蹇 超2
    介绍了铝合金压铸的背景及历史,对最新版标准进行了解读,对比了国内旧版本与新版本的区别,同时对比了同国外先进工业国家对应标准的区别,最后客观说明了标准的重要作用,明确了目前标准制定及使用过程中存在的问题,讨论了将来如何制定、更新铝合金压铸标准。
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    陶粒砂对灰铸铁件生产工艺的影响
    薛蕊莉1,张龙江2,马 勇2
    对比了硅砂和陶粒砂的化学成分和物性参数。通过MAGMA软件模拟分析使用陶粒砂对灰铸铁件冷却过程的影响,并进行了生产验证,从而明确使用陶粒砂生产灰铸铁件在工艺和生产过程中的控制要点。
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    异形三通阀体砂型铸造工艺
    熊举化1,黄 力2
    用于某船舶产品的三通阀体,铸件壁厚相差悬殊,有4.5 MPa的液压试验要求。阀体原设计牌号为锡青铜ZCuSn10Zn2,过去生产时泵漏率曾达到60%以上。对阀体结构进行分析,并对锡青铜ZCuSn10Zn2与硅黄铜ZCuZn16Si4在海水中的耐蚀性进行比较,结果表明:在砂型铸造条件下,硅黄铜ZCuZn16Si4比锡青铜ZCuSn10Zn2更适合制造壁厚悬殊、有较高泵压要求的阀体,并获得设计单位同意由硅黄铜替代锡青铜。研究了硅黄铜三通阀体的砂型铸造工艺,成功进行了批量生产,泵漏率降低到8%以下。
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    A356铝合金低压铸造轮毂轮缘缺陷分析及改进
    刘 洋,侯佳新,张志壮
    利用渗透探伤、金相显微镜、扫描电子显微镜及能谱分析仪(EDS)分析了A356铝合金轮毂轮缘位置的铸造缺陷。结果表明:缺陷主要为边界圆整的,内部存在碳氧夹杂物的孔洞以及边界为针状β-Fe相的狭长状孔洞,少量孔洞内部存在由于过滤网纤维丝脱落所引起的夹杂物。为提高产品质量,对易出现的各种缺陷进行总结,并提出相应的改进措施。
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    标准化
    国家标准《重熔用铝锭》解读
    曾 萍1,马存真2
    GB/T 1196—2017《重熔用铝锭》国家标准已正式发布。新版标准是在GB/T 1196-2008基础上,对牌号、规格、原铝液、包装等内容进行了调整。通过对新旧版标准、国内外标准进行对照分析,帮助标准使用者更好地掌握新版标准。
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    行业标准《铸造铝合金金相 第2部分:铸造铝硅合金过烧》解读
    叶 珍,陈玖新
    热处理过程中产生的过烧组织,在一定程度上会损害铝硅合金基体的连续性,直接影响合金的力学、耐疲劳、耐腐蚀等性能。过烧对铝硅合金基体的影响,在后续的机加工、涂装等过程都无法消除。因此,对过烧组织的判定是材料检测的重点。相比于行业标准JB/T 7946.2—1999《铸造铝合金金相 铸造铝硅合金过烧》,JB/T 7946.2—2017《铸造铝合金金相 第2部分:铸造铝硅合金过烧》,完善了标准适用范围,增加了规范性引用文件,修改了过烧、过烧三角、复熔球、复熔共晶体等术语和定义,补充了试样的切取和制备工艺,完善了部分过烧级别的金相组织,更新了原有效果较差的金相组织图。本文有助于JB/T 7946.2—2017标准的宣贯和使用者对标准的理解。
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