《铸造》杂志

  201902期

有色合金复合材料造型材料设备与检测工艺技术铸造前沿试验研究铸钢 铸铁文献专利
期刊基本信息

邮发代号:8-40

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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邮编:110022

  • 有色合金
    铸造钛合金表面氩弧熔覆钛基复合材料的研究
    游 涛,柴 能,李 巍,甘志文,姚 谦,王洪锋,张春辉
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    ZL101钠盐变质处理过冷度、变质时间和加入量的关系研究
    邹明聪 1 ,赵忠兴 1 ,冯志军 2 ,李宇飞 2 ,王海波 3
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    稀土Ce对Al-7Si-0.7Mg-0.2Fe合金组织和性能的影响
    刘春海,李 天,吴大勇,朱志华,李振宇,王立生
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    复合材料
    烧结陶瓷铸造砂混制粘土砂的性能及特点
    孙清洲 1,2 ,单保香 1,2 ,许荣福 1,2 ,杨 宸 1,2 ,韩 勇 3
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    Ni含量对Mg基非晶复合材料组织和力学性能的影响
    付丽丽 1 ,邱克强 2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    造型材料
    一种快速检测原砂含泥量的自动装置
    郭景宝 1 ,马旭梁 1 ,李大勇 1 ,薛 江 2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    复合改性剂对 CO 2 硬化水玻璃砂性能的影响
    张 明 1 ,程 楠 2 ,赵 冲 1 ,孙玉福 1 ,杜学山 1
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    设备与检测
    工艺技术
    默默坚守 自强笃行 ——沈阳工业大学材料科学与工程学院先进材料制备及应用团队
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    造币材料 CuAl5Zn5Sn1 铸锭表面夹渣控制
    刘月梅
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    埋管铸造成形油道孔的工艺试验
    李育洛 1 ,高占勇 2 ,李瑞红 2 ,杨 清 1 ,滕 虹 1 ,高海燕 1 ,于大威 1 ,武玉平 1
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    奥氏体不锈钢蜗壳铸造工艺设计与优化
    陶承闯 1 ,赵海涛 2 ,王浩磊 3 ,黄宏军 1 ,袁晓光 1
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    B12G32A铝基轴承合金挡油环部件凝固成形工艺研究
    樊振中 1,2 ,孟李红 3 ,姜国庆 3 ,曹 岚 3
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    铸造前沿
    试验研究
    620 ℃超超临界汽轮机用CB2铸钢件试制
    李伟华 1 ,陈 成 2 ,张云博 3
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    超声处理对球墨铸铁熔体凝固组织与性能的影响
    亚 斌 1 ,蔡 勇 2 ,孟令刚 1 ,刘恒乐 2 ,周秉文 1 ,孟宪军 2 ,张兴国 1 ,张国辉 2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    高温合金单晶铸造中凝固条件的时空变化及对杂晶缺陷的影响
    马德新 1,2 ,张琼元 3 ,王海洋 3 ,李林蓄 3
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    铸钢 铸铁
    Sc、Er元素在Al-Zn-Mg合金中的作用机理研究
    邢清源 1,2 ,杨守杰 1,2 ,李晓玲 3 ,于海军 1,2 ,王玉灵 1,2 ,戴圣龙 1,2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    方坯连铸机中间包流场流动特性研究
    窦为学 1,2 ,郑淑国 1 ,邢 飞 1 ,朱苗勇 1
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    浅析铸铁中硫的功能与控制
    王文杰,樊安定,芦永军
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    喂丝球化工艺在球墨铸铁生产线上的应用
    张 军 1 ,解戈奇 2 ,权国英 1 ,薛 挺 1 ,秦 剑 1
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    显微缩松对铁素体球墨铸铁低温韧性的影响
    侯 超 1 ,任 为 1 ,宋佳健 2 ,孙海清 2 ,常国威 1
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    文献专利
    文献专利
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  • 有色合金
    铸造钛合金表面氩弧熔覆钛基复合材料的研究
    游 涛,柴 能,李 巍,甘志文,姚 谦,王洪锋,张春辉
    使用氩弧熔覆技术在铸态ZTA15钛合金表面预置石墨粉,获得厚度约1 mm的钛基复合材料熔覆层。熔覆层内主要相为α-Ti和TiC,且TiC相以树枝晶形态弥散分布。熔覆层显微硬度最高可达HV 1 443,相比铸态基体硬度值提高了33%。
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    ZL101钠盐变质处理过冷度、变质时间和加入量的关系研究
    邹明聪 1 ,赵忠兴 1 ,冯志军 2 ,李宇飞 2 ,王海波 3
    研究了钠盐三元变质剂的加入量对ZL101合金变质过冷度和变质时间的影响。试验结果表明:在所建立的钠盐三元变质剂加入量、变质处理过冷度和变质时间三者的准三维图上,可以直接获得合金在最佳变质效果时(变质处理凝固时过冷度最大),钠盐加入量与变质时间的对应关系;也可以获得合金在具有变质效果时(变质处理凝固时过冷度大于4 ℃),钠盐加入量与变质时间的对应关系。
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    稀土Ce对Al-7Si-0.7Mg-0.2Fe合金组织和性能的影响
    刘春海,李 天,吴大勇,朱志华,李振宇,王立生
    以Al-7Si-0.7Mg-0.2Fe铝合金为研究对象,利用金相显微镜、扫描电镜和拉伸试验机,研究了不同含量的稀土Ce对Al-7Si-0.7Mg-0.2Fe合金组织与性能的影响。结果表明:稀土Ce可以细化α-Al晶粒,减小二次枝晶臂间距(SDAS)。同时,还可以减小共晶Si的尺寸,使Si形貌由板条状向纤维状转变,具有良好的细化变质效果。此外,Ce还可以细化β-Fe相,改善β-Fe相形态,提高合金的力学性能。特别地,当稀土Ce含量为0.1%时,晶粒尺寸与SDAS最小,分别为82 μm、17 μm;合金T6热处理态抗拉强度、屈服强度和伸长率均达到峰值,分别为344 MPa、311 MPa、3.77%。随着Ce含量的增加,拉伸断口呈现韧性断裂特征,裂纹主要沿晶界扩展;当Ce含量达到0.3%时,出现大量粗大的含Ce金属间化合物,造成脆性断裂。
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    复合材料
    烧结陶瓷铸造砂混制粘土砂的性能及特点
    孙清洲 1,2 ,单保香 1,2 ,许荣福 1,2 ,杨 宸 1,2 ,韩 勇 3
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    Ni含量对Mg基非晶复合材料组织和力学性能的影响
    付丽丽 1 ,邱克强 2
    为了研究Ni含量对镁基非晶复合材料组织结构和力学性能的影响,采用铜模铸造法制备了直径为2 mm的Mg 77+x Ni 12-x Zn 5 Y 6 (x=0,2,4,6,8)系列合金。通过X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和力学性能试验机分析了复合材料的相组成和组织结构,并进行力学性能测试。结果表明:当Ni含量为8 at%时,形成了大小、分布都均匀的长周期(LPSO)相;相对于完全非晶合金来说,五种复合材料都表现出一定的塑性;Mg 79 Ni 10 Zn 5 Y 6 复合材料的断裂强度最高,达到783 MPa;Mg 81 Ni 8 Zn 5 Y 6 复合材料的塑性最大,塑性应变达到20.23%。
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    造型材料
    一种快速检测原砂含泥量的自动装置
    郭景宝 1 ,马旭梁 1 ,李大勇 1 ,薛 江 2
    GB/T2684-2009所述的原砂含泥量传统检测方法和装置简易,以人工操作为主,步骤繁杂,用时较长。为解决这一问题,设计一种快速测量原砂含泥量的自动装置,它在不失精度的前提下能够实现快速检测。介绍了如何对检测装置的各个系统进行设计来实现含泥量的自动快速检测。
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    复合改性剂对 CO 2 硬化水玻璃砂性能的影响
    张 明 1 ,程 楠 2 ,赵 冲 1 ,孙玉福 1 ,杜学山 1
    用无机物粉末(Al 2 O 3 、ZrO 2 和Si 3 N 4 )和有机酯(十六烷酸甲酯、硬脂酸甲酯和邻苯二甲酸二辛酯)对水玻璃进行改性,测定改性后CO 2 水玻璃砂试样的即时强度、24 h强度和残留强度,通过XRD和SEM分析了改性剂对水玻璃砂性能的影响机理。结果表明,无机物改性剂的最佳加入量为1.5%,有机物改性剂的优化配比为十六烷酸甲酯6%、硬脂酸甲酯2%、邻苯二甲酸二辛酯4%。无机物粉末和有机酯的加入都在一定程度上提高了水玻璃砂的常温强度并改善了其溃散性。
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    设备与检测
    工艺技术
    默默坚守 自强笃行 ——沈阳工业大学材料科学与工程学院先进材料制备及应用团队
    “不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海。”坚持做一件事情,不一定得到同等的回报,但是放弃一定不会成功。有一种成功,叫默默坚持。沈阳工业大学材料科学与工程学院先进材料制备及应用团队就是这样一些默默坚守专业,平凡之路收获果实的人。
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    造币材料 CuAl5Zn5Sn1 铸锭表面夹渣控制
    刘月梅
    铜合金CuAl5Zn5Sn1因其强度高,耐蚀性、色泽性、加工性能好而作为一种新型造币材料。铸锭研制时遇到的主要难题是表面夹渣控制。通过分析铸锭表面夹渣产生的原因,从铸造方式、除渣方法、铸造工艺技术等方面进行了改进,表面夹渣问题得到解决,取得了良好的效果。
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    埋管铸造成形油道孔的工艺试验
    李育洛 1 ,高占勇 2 ,李瑞红 2 ,杨 清 1 ,滕 虹 1 ,高海燕 1 ,于大威 1 ,武玉平 1
    针对砂型铸造中利用砂芯成形细长的油道孔容易出现断芯、烧结和清砂困难的问题,研究了预埋空心油道管和预埋油道管内填充铬矿砂成形铸钢件中细长油道孔的两种工艺方案,分析了预埋油道管与铸件界面结合状况、影响油道管熔合的因素以及油道管重量与热节部位重量的关系。结果表明:对于20~100 kg的铸件,采用预埋空心油道管可以有效解决断芯问题,而对于100~300 kg的铸件,采用预埋油道管内填充铬矿砂的工艺不仅可以解决预埋管熔穿的问题,还可以提高铸件的品质。
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    奥氏体不锈钢蜗壳铸造工艺设计与优化
    陶承闯 1 ,赵海涛 2 ,王浩磊 3 ,黄宏军 1 ,袁晓光 1
    使用UG和ProCAST软件对奥氏体不锈钢蜗壳铸件进行三维建模,对铸件浇注和凝固过程的温度场进行数值计算,对铸件缺陷出现的位置进行预测。针对铸件的缺陷进行了铸造工艺方案的优化,确定了最优的工艺方案:选取开放式阶梯浇注系统,可以保证金属液平稳、完整充型;在容易产生缩孔缩松的位置采用冒口与冷铁配合的方法可以有效补缩。采用优化后的铸造工艺方案生产的铸件质量满足设计要求,为类似铸件的生产提供了参考。
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    B12G32A铝基轴承合金挡油环部件凝固成形工艺研究
    樊振中 1,2 ,孟李红 3 ,姜国庆 3 ,曹 岚 3
    以B12G32A内挡油环与外挡油环为研究对象,设计了一种低压浇注凝固成形工艺,在平缓充型速度下实现了铸件自上而下与自外向内的顺序凝固。对其显微组织与力学性能进行分析测试,本体试样进行摩擦-磨损试验。结果显示:Al-Sn共晶体受界面张力作用,以网状包络形貌将初生α-Al基体焊合在一起,经140 ℃时效保温2.5 h后,本体试样平均抗拉强度、屈服强度与伸长率分别为134.0 MPa、115.3 MPa与15.3%。摩擦-磨损过程中低熔点Sn相不断被挤压成片状,粘着转移均匀覆盖在摩擦副表面,起到了良好的自润滑效果。
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    铸造前沿
    试验研究
    620 ℃超超临界汽轮机用CB2铸钢件试制
    李伟华 1 ,陈 成 2 ,张云博 3
    根据620 ℃超超临界汽轮机CB2铸件材料的技术要求,并结合工厂现有熔炼设备、工艺方法及多年生产超超临界9%~12%Cr耐热钢汽轮机铸件的经验,确定了该材料的化学成分控制范围。按照此成分范围试制了汽轮机缸体铸件等壁厚试块,并进行了热处理。各项性能检测结果均满足CB2铸件材料的技术要求,并顺利通过了客户鉴定,为后续CB2材质铸件的投产提供了宝贵的经验与参考。
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    超声处理对球墨铸铁熔体凝固组织与性能的影响
    亚 斌 1 ,蔡 勇 2 ,孟令刚 1 ,刘恒乐 2 ,周秉文 1 ,孟宪军 2 ,张兴国 1 ,张国辉 2
    对球墨铸铁熔体施加超声处理,从浇注的曲轴铸件取样研究了微观组织、力学性能和断口形貌,分析超声处理的作用机理。结果表明,超声处理可以提高球墨铸铁微观组织中的珠光体含量;随着超声输出电流的提高,球墨铸铁曲轴试样的强度和伸长率也随之提高,最高可达892 MPa和6.6%,与未施加超声的球墨铸铁曲轴试样相比分别提高了13.3%和40.4%。超声处理可以减小石墨球尺寸,降低石墨球产生的应力集中现象,缩小珠光体组织的片层间距,进而提高球墨铸铁曲轴的力学性能。
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    高温合金单晶铸造中凝固条件的时空变化及对杂晶缺陷的影响
    马德新 1,2 ,张琼元 3 ,王海洋 3 ,李林蓄 3
    在真空定向凝固炉中进行了两种高温合金的单晶凝固试验,通过金相检查检验了杂晶缺陷形成的特点,发现杂晶的产生倾向与合金种类及在铸件中的相对位置有关。试验中还测量了铸件下部和上部多个特征点的冷却曲线,分析了铸件中的凝固条件随时间和空间发生的变化。发现铸件下部在激冷效应消失后,凝固速度V S 远低于抽拉速度V W ,凝固界面处于炉底隔热区内;而在凝固后期的铸件上部则完全相反,V S 远高于V W ,凝固界面上升进入加热区。总体来说,铸件的上部比下部更易产生杂晶。型壳串中每个铸件由于内外两侧传热条件不同造成组织缺陷的不对称:在铸件下部,外侧比内侧更易产生杂晶,而在上部则相反,这是因为在工艺过程中凝固条件不对称的方向发生了转化。
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    铸钢 铸铁
    Sc、Er元素在Al-Zn-Mg合金中的作用机理研究
    邢清源 1,2 ,杨守杰 1,2 ,李晓玲 3 ,于海军 1,2 ,王玉灵 1,2 ,戴圣龙 1,2
    采用直冷半连续铸造法制备了三种不同成分的Al-Zn-Mg-(Sc)-(Er)合金材料。利用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜进行微观组织观察,采用差热分析仪测试相变转变温度,测试了硬度、拉伸性能并利用扫描电镜进行断口分析。结果表明:Al-8.5Zn-1.5Mg-0.1Zr合金中添加0.1%Sc+0.1%Er的晶粒细化效果最好,室温拉伸性能最佳,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别可达585 MPa、566 MPa和8.3%;添加0.2%Er元素(0.1%Er等量替代0.1%Sc)的合金的晶粒细化效果和室温拉伸性能均明显差于Al-8.5Zn-1.5Mg-0.1Zr-0.1Sc-0.1Er合金;而添加0.4%Er元素(0.3%Er过量替代0.1%Sc)与添加0.1%Sc+0.1%Er元素对于Al-8.5Zn-1.5Mg-0.1Zr合金在晶粒细化和室温拉伸性能方面带来的增益效果较为接近,但较高含量的Er元素添加容易在合金内部形成偏聚的现象。
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    方坯连铸机中间包流场流动特性研究
    窦为学 1,2 ,郑淑国 1 ,邢 飞 1 ,朱苗勇 1
    利用物理模拟的方法研究了十流方坯连铸机中间包内钢液的流动特征。通过研究不同控流装置对中间包流动特性的影响规律,提出了中间包内液态金属夹杂物去除的最佳控流方案,并将该控流方案应用于实际工业现场。现场试验结果表明,所开发的控流方案可将铸流温度差控制在5 ℃以内;相比原控流方案,可使液态金属夹杂数量降低大约26%,大于50 μm的夹杂数量降低大约59%,大幅度提高了铸坯质量。
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    浅析铸铁中硫的功能与控制
    王文杰,樊安定,芦永军
    硫在铁液中主要以自由硫、化合硫和硫夹杂物的形式存在。本文分析了铸铁中硫的三种存在形式和它们之间的平衡关系,总结了自由硫的表面活性功能、硫化反应功能和抑制吸氮功能对铸铁组织性能的影响。结合生产实际,汇总了目前硫含量的测定方法和常用增硫脱硫措施,为铸铁中硫的合理控制提供了指导方向。
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    喂丝球化工艺在球墨铸铁生产线上的应用
    张 军 1 ,解戈奇 2 ,权国英 1 ,薛 挺 1 ,秦 剑 1
    通过控制原铁液中反球化元素的含量,尤其是S、Ti含量,并辅以优质包芯线,分别采用双线喂丝球化、单线喂丝球化处理及含钡孕育剂,有效防止了球化衰退,而且提高了铸件综合性能,改善了铸造环境,简化了操作流程,节约了生产成本。
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    显微缩松对铁素体球墨铸铁低温韧性的影响
    侯 超 1 ,任 为 1 ,宋佳健 2 ,孙海清 2 ,常国威 1
    针对显微缩松是否影响铁素体基球墨铸铁低温韧性的问题,采用改变冒口颈直径的办法对铸锭内显微缩松进行调控。用Axiovert200MAT金相显微镜和MLA 250(FEI Quanta)扫描电子显微镜观察金相组织和显微缩松,用Nano Measurer 1.2软件测量石墨球的个数及直径。结果表明,金属型铸造球墨铸铁时,合适的冒口颈直径可使三角形显微缩松数量减少、尺寸减小,同时促使三角形显微缩松向多边形或蠕虫状转变。对于纯铁素体基球墨铸铁,当球化率与石墨球数量达到一定程度后,显微缩松转变成影响球墨铸铁超低温冲击韧性的关键因素。
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    文献专利
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