《铸造》杂志

  201810期

新材料 新工艺复合材料工厂设计检测技术质量及管理铸造史话试验研究应用技术
期刊基本信息

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主编:曲学良

副主编:刘冬梅

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  • 新材料 新工艺
    一种曲轴用铸态球墨铸铁QT800-6材料的制备
    冯志明 1,2 ,郭亚辉 2 ,王云飞 1,2 ,李锋军 1 ,吕乐华 2 ,赵振凯 2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    铝合金电缆连接件用高性能棒材的微合金化研究
    陈 冠 1 ,杨荣凯 1 ,张 冰 1 ,刘志鹏 2 ,唐建国 3
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    复合硬化改性水玻璃粘结剂的研究
    宋 来 1 ,张宏奎 2 ,王成刚 2 ,许珊珊 1 ,刘伟华 1 ,李英民 1
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    高温合金复杂空腔结构导向器的精铸工艺研究
    王 倩,吴亚夫,孔胜国,陈兴福,李俊涛
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    复合材料
    消失模铸造三星级绿色工厂设计
    刘统洲,郝 礼,郭自强,秦洪建
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    液/半固态双金属铸造复合耐磨薄板组织与性能研究
    朱永长,刘 力,荣守范,刘洺呈,焦仁宝, 李洪波
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    铸态微纳双尺寸SiC/AZ61复合材料的组织及性能
    边丽萍,侯 鑫,薛慧敏,葛瑞军,孙永刚,严佳欢,王红霞
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    工厂设计
    检测技术
    蠕墨铸铁超声检测影响因素的试验研究
    王俊博 1 ,石德全 1 ,徐振宇 1 ,高桂丽 1 ,姜爱龙 2 ,刘庆义 2 ,郭长亮 2 ,吴玉彬 3
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    质量及管理
    轨道交通关键铸件的质量控制
    严运涛
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    铸造史话
    先秦青铜器的铸后加工
    田建花 1 ,王静艺 2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    试验研究
    Mg-11Gd-3Y-0.6Zr合金的热处理工艺研究
    左艳辉 1 ,林 霖 2 ,曲银辉 2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    ZL205A合金半连续铸锭夹渣缺陷的研究
    刘 惠 1,2 ,王少华 1,2 ,孙进宝 1,2 ,董见平 1,2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    Fe52-xCo14Nb4Mo3Ni5B22Crx多组元块体非晶合金的热学和软磁性能
    朱 满,陶 鹏,法 阳,姚丽娟,坚增运
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    K417G合金铸件荧光显示问题研究
    孙宝才 1 ,鲁 悦 2 ,林中天 1 ,杜洪强 1 ,于兴福 3
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    快速凝固NiMnGa合金薄带中的织构及退火温度对织构的影响
    尚尔峰 1 ,李宗宾 2 ,段 双 1 ,王志明 1
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    应用技术
    铸态球墨铸铁QT600-7重卡桥壳的生产
    张 军 1 ,解戈奇 2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    酸性固化剂对铸造3D打印用热硬化酚醛树脂使用性能的影响
    邢金龙,张宏凯,张 茜
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    ZL208合金作动筒壳体石膏型低压铸造工艺设计
    轩敏鑫,林 亮,秦秀丽
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
  • 新材料 新工艺
    一种曲轴用铸态球墨铸铁QT800-6材料的制备
    冯志明 1,2 ,郭亚辉 2 ,王云飞 1,2 ,李锋军 1 ,吕乐华 2 ,赵振凯 2
    针对曲轴的高强度、高伸长率要求,通过采取合理的原材料选择和成分配比、熔炼工艺设计和严格执行球化及孕育工艺、严格控制开箱时间等技术措施,获得了组织和力学性能稳定的优质QT800-6六缸曲轴材料,其抗拉强度达到800 ~ 850 MPa,伸长率 逸 6%,球化级别2级以上。通过试验获得的QT800-6球铁曲轴具有高强度、高韧性、好的耐磨性,且成本与锻钢曲轴相比降低约30%左右。该材料的研发成功为公司曲轴等相关零部件材料的选择提供了新的技术支撑。
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    铝合金电缆连接件用高性能棒材的微合金化研究
    陈 冠 1 ,杨荣凯 1 ,张 冰 1 ,刘志鹏 2 ,唐建国 3
    铝合金电缆连接件对材料的抗压蠕变性能和导电性能要求较高。本试验采用力学性能测试、导电率测试、蠕变测试等性能测试手段以及金相显微镜、扫描电镜、XRD分析及能谱分析等微观测试方法,研究水平热顶模半连续铸造和挤压工艺下,Fe、Cu、Zr、Mg等微合金化元素对铝合金电缆连接件用棒材性能的影响。研究表明:Zr元素可明显提高材料的抗压蠕变性能,但Zr元素的添加会恶化材料的导电性能;相比Fe而言,微量Cu元素的添加在一定程度上可提高材料的抗压蠕变性能,同时提高导电性能;Mg元素可极大地改善材料的抗压蠕变性能,特别是Cu、Mg元素的复合添加,所制备的铝合金棒材具有优异的抗压蠕变性能并同时具备良好的导电性能。
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    复合硬化改性水玻璃粘结剂的研究
    宋 来 1 ,张宏奎 2 ,王成刚 2 ,许珊珊 1 ,刘伟华 1 ,李英民 1
    以钠水玻璃作为粘结剂主体,为了提高粘结剂的抗拉强度,对水玻璃进行了有机改性,通过对比试验确定了改性剂的种类,通过正交试验确定了改性剂的最佳配比。研究结果表明,复合改性水玻璃粘结剂的最佳配比 (质量分数) 为:水玻璃:  KOH:葡萄糖:山梨醇: M剂=100:10:1.0:1.0: 1.5,其粘度为450 mPa·s,密度为1.53 g/cm 3 。在改性水玻璃粘结剂加入量 (占砂重) 2%,采用吹CO 2 气体+压缩空气+粉状促硬剂的复合工艺进行硬化,其中粉状促硬剂加入量0.4%,吹气时间60 s条件下,试样的即时抗拉强度可达到0.30 MPa,4 h抗拉强度可达到0.82 MPa,24 h抗拉强度达到1.08 MPa以上。本研究的粘结剂无毒环保、硬化快速,所得混合料流动性良好,砂芯 (型) 表面光滑、溃散性良好,综合工艺性能优良。
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    高温合金复杂空腔结构导向器的精铸工艺研究
    王 倩,吴亚夫,孔胜国,陈兴福,李俊涛
    高温合金复杂空腔结构导向器是某型号航空发动机中的关键部件,采用无余量整体熔模精密铸造方法生产。该高温合金精铸件由19片结构复杂的空心叶片构成,空腔内有33处直径1 mm、高2 mm的扰流柱和5处长13 mm、宽2 mm的冷却槽,对冶金质量和尺寸精度要求较高。在蜡模压制过程中,极易发生型芯断裂和叶片叶盆、叶背薄厚不均的情况;在铸造过程中极易产生欠铸、裂纹和疏松等缺陷,铸造成形难度大,试制阶段产品合格率低。本研究通过优化陶瓷型芯定位方式,提高蜡模叶片的压制合格率,并优化内浇道尺寸和位置,同时调整造型工艺和浇注工艺,使铸件合格率大幅提高。
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    复合材料
    消失模铸造三星级绿色工厂设计
    刘统洲,郝 礼,郭自强,秦洪建
    “绿色铸造”是我国铸造业转型升级的方向。以某消失模铸造三星级工厂设计为案例,从工厂设计角度将绿色工业建筑理念引入铸造工厂设计中。论述了绿色铸造工厂设计事项,通过多种技术方式建设节能、节地、节水、节材和环境友好的三星级绿色铸造工厂。
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    液/半固态双金属铸造复合耐磨薄板组织与性能研究
    朱永长,刘 力,荣守范,刘洺呈,焦仁宝, 李洪波
    针对耐磨薄板难于实现大平面冶金结合和界面氧化夹杂难以去除的技术瓶颈,提出了液/半固态双金属铸造复合板制备的新工艺,以解决传统铸造复合工艺难于制备大面积耐磨板问题。通过制备的低碳钢/高铬铸铁(LCS/HCCI) 复合耐磨薄板,研究了耐磨薄板界面层微观组织形成规律,通过装机测试分析了该耐磨薄板的使用性能。
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    铸态微纳双尺寸SiC/AZ61复合材料的组织及性能
    边丽萍,侯 鑫,薛慧敏,葛瑞军,孙永刚,严佳欢,王红霞
    采用半固态加超声复合搅拌法制备了不同组分的铸态微纳米双尺寸SiC增强AZ61镁基复合材料。通过OM、SEM、XRD、EDS、电子万能试验机等方法分析了复合材料的显微组织和力学性能。结果表明,在AZ61合金中添加SiC p 不仅可以有效细化晶粒,而且能改善第二相的分布;随着微纳米SiC颗粒体积比的增大,复合材料的晶粒尺寸进一步减小,并且微米颗粒的加入可以减轻纳米颗粒团聚。复合材料的强度力学性能均高于基体合金, 其中N-1+ M-6复合材料具有最佳的综合力学性能,比基体合金的抗拉强度和屈服强度分别提高了82.9%和41.6%。
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    工厂设计
    检测技术
    蠕墨铸铁超声检测影响因素的试验研究
    王俊博 1 ,石德全 1 ,徐振宇 1 ,高桂丽 1 ,姜爱龙 2 ,刘庆义 2 ,郭长亮 2 ,吴玉彬 3
    借助Echometer1076超声波声速仪和定量金相分析,结合试验和数值模拟方法,对影响超声波法检测蠕化率的各因素如试样上下两表面的平行度、超声波探头与待测试样表面的垂直度、基体组织等进行了详细研究和系统分析。结果表明,试样上下两表面的平行度每改变0.1 o ,声速增加约4.58 m/s,对应的检测误差为0.086%。探头垂直度每改变0.1o ,超声波声速减小约4.92 m/s,对应的检测误差为0.092%。声速随珠光体含量增加稍有增加。这些为精确测量声速和蠕化率提供了依据。
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    质量及管理
    轨道交通关键铸件的质量控制
    严运涛
    介绍了轨道交通的发展概况以及轨道交通对其关键铸件的要求,重点论述了轨道交通关键铸件的质量控制对策:重视全过程质量、采用新技术与新工艺、加强铸造人才的培养、重视产品设计。
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    铸造史话
    先秦青铜器的铸后加工
    田建花 1 ,王静艺 2
    先秦青铜器的制作过程中,铸后加工费时费力,不但对器件质量起到关键性作用,同时也影响着铸型的设计和工艺。本文从青铜器技术进程的角度解析铸后加工的重要性以及其对铸造环节的影响。春秋中期以前,铸后加工多是针对器物本身的清理和磨砺,装饰靠铸型完成;春秋中期以后,铁器的普及提升了铸后加工的效率,同时铸型简化,而铸后加工结合表面装饰工艺开创了青铜器新风尚。
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    试验研究
    Mg-11Gd-3Y-0.6Zr合金的热处理工艺研究
    左艳辉 1 ,林 霖 2 ,曲银辉 2
    采用正交试验对Mg-11Gd-3Y-0.6Zr合金的热处理工艺进行研究,发现该合金采用500 ℃ 伊 8 h+250 ℃ ×24 h热处理工艺时所得到的综合力学性能较好,其室温的平均抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为377 MPa、333 MPa 和5.0 % 。
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    ZL205A合金半连续铸锭夹渣缺陷的研究
    刘 惠 1,2 ,王少华 1,2 ,孙进宝 1,2 ,董见平 1,2
    以实际生产过程中的ZL205A合金 椎 400 mm半连续铸锭在射线探伤检测时发现的夹渣缺陷为研究对象,采用X射线探伤机、金相显微镜、电子探针等手段对夹渣缺陷的产生原因进行分析,提出了新的半连续铸造工艺方案。结果表明:在熔体温度不超过800 ℃ 情况下,ZL205A合金的Ti元素溶解极限在0.14% ~ 0.15%,剩余Ti元素作为未溶Al 3 Ti化合物悬浮在铝液中,在半连续铸造过程中,铝熔体在过滤槽和结晶器托盘中无法搅拌,未溶Al 3 Ti发生沉淀、团聚,产生粗大金属化合物,宏观上表现为夹渣缺陷。铸造工艺改进后,Ti元素以0.15%铝钛中间合金+0.02%的铝钛硼丝的方式加入,所生产铸锭夹渣缺陷消除,X射线检验满足了 Ⅰ 类件要求,铸锭本体抗拉强度达到了464 MPa。
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    Fe52-xCo14Nb4Mo3Ni5B22Crx多组元块体非晶合金的热学和软磁性能
    朱 满,陶 鹏,法 阳,姚丽娟,坚增运
    采用铜模铸造法制备Fe 52- x Co 14 Nb 4 Mo 3 Ni 5 B 22 Cr x ( x =0, 2, 3, 4; at.%)多组元块体非晶合金。采用X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热分析仪(DSC)和振动样品磁强计(VSM)等手段探究了Cr含量对合金非晶形成能力及软磁性能的影响。DSC曲线表明,合金经历2次晶化过程,Cr含量增加使得合金成分接近深共晶点。随着Cr含量的增加,合金的过冷液相区ΔT x 由36 K增加到51 K,晶化起始温度 T x1 由842 K增加至872 K。VSM结果表明,Fe 52- x Co 14 Nb 4 Mo 3 Ni 5 B 22 Cr x 非晶合金其饱和磁感应强度 M s 随着Cr含量的增加而减小。制备得到的多组元块体非晶合金具有高非晶形成能力和优异软磁性能,适合于作为一款优异的磁性元器件材料使用。
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    K417G合金铸件荧光显示问题研究
    孙宝才 1 ,鲁 悦 2 ,林中天 1 ,杜洪强 1 ,于兴福 3
    精密铸造生产中,采用铝酸钴表面孕育处理,细化K417G涡轮叶片表面晶粒,但在铸件表面渗透荧光检测过程中,出现大量点状显示,不能满足标准要求。本研究通过采用光镜、扫描电镜对缺陷铸件进行解剖分析及对型壳表面进行分析,并利用体式显微镜等进行观察,确定出型壳中荧光显示的主要原因是由于铝酸钴含量过高,与合金反应产生大量的氧化物和气体,从而使铸件表面产生气孔和夹杂缺陷。通过调整型壳表面层铝酸钴含量,并控制涂料粘度,对型壳涂制工艺进行改进,解决了K417G合金铸件荧光显示问题。
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    快速凝固NiMnGa合金薄带中的织构及退火温度对织构的影响
    尚尔峰 1 ,李宗宾 2 ,段 双 1 ,王志明 1
    采用快速凝固技术制备了名义成分为Ni 50 Mn 25 Ga 25 的合金薄带。与铸态合金相比,快凝薄带微观组织细小、均匀。快凝薄带在室温下为立方L2 1 结构,退火后其室温结构保持不变。快凝薄带中存在{001}组分的织构;低温退火后,织构类型及强度基本不变;高温退火后织构强度明显弱化。
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    应用技术
    铸态球墨铸铁QT600-7重卡桥壳的生产
    张 军 1 ,解戈奇 2
    采用优质的原材料和废钢增碳的合成工艺,严格控制Mn、P、S及杂质元素总含量,并辅以适量Cu合金化处理,成功生产出铸态球墨铸铁QT600-7重卡桥壳铸件。采用堤坝坑处理包、冲入法球化处理、铁液预处理、多次孕育处理等,制定了高强度高伸长率QT600-7铸态球墨铸铁的熔炼工艺,在保证铸件获得高强度的同时具有高伸长率。
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    酸性固化剂对铸造3D打印用热硬化酚醛树脂使用性能的影响
    邢金龙,张宏凯,张 茜
    采用不同种类的酸性固化剂与铸造3D打印用热硬化酚醛树脂进行型砂试验,对型砂常温强度和高温强度进行检测和对比分析。结果表明,磷酸和硝酸复合酸性固化剂与热硬化酚醛树脂在高温状态下交联固化形成的型砂常温和高温强度均最优。
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    ZL208合金作动筒壳体石膏型低压铸造工艺设计
    轩敏鑫,林 亮,秦秀丽
    针对采用石膏型真空浇注工艺生产的作动筒壳体合格率较低,以及中温蜡模具压制蜡模时模具局部尺寸不合格的问题,本研究对HNS-24型ZL208合金作动筒壳体进行了石膏型低压铸造工艺设计,包括蜡模制备及组装、石膏型脱蜡及焙烧、熔炼浇注及热处理等具体工艺设计流程及工艺参数。通过采用设计的石膏型低压铸造工艺,铸件的尺寸精度和内部质量得到有效提高,产品合格率达到90%以上。
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