《铸造》杂志

  201903期

试验研究铸钢 铸铁有色合金复合材料特种铸造设备与检测工艺技术文献专利
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  • 试验研究
    高强高韧超低温球墨铸铁的研究与开发
    喻光远,肖恭林,陈?琳,徐小辉
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    Ti含量对脱氧剂45%Al-Fe-3%RE合金铸态组织与硬度的影响
    范秀风 1 ,闫永旺 2 ,陈义胜 2 ,宋?巍 2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    钒对过共晶Fe-Cr-Ni-C耐磨涂层的影响
    杨志伦 1 ,汤文博 1 ,梁宇飞 1 ,王腾飞 2 ,黎文强 2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    Pb-Sn合金定向凝固斑点偏析的数值模拟
    崔家骏,李宝宽,牛?冉,王?卓
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    Re、Ru对镍基单晶合金元素偏析行为的影响
    刘岩岩 1 ,李福宝 1 ,徐?飞 1 ,舒德龙 1,2 ,田素贵 2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    ppm级S对第二代抗热腐蚀镍基单晶高温合金恒温氧化行为的影响
    张宗鹏 1,2 ,张思倩 1 ,王?栋 2 ,王?迪 1,2 ,陈立佳 1 ,楼琅洪 2 ,张?健 2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    含Ru镍基单晶高温合金显微组织和持久性能研究
    王?刚
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    铸钢 铸铁
    电磁离心铸造Al-15Si-6Ni外层颗粒增强梯度材料成形机制
    唐立超,翟彦博
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    620 ℃超超临界汽轮机CB2阀壳铸件试制研究
    李伟华 1 ,陈?成 2 ,张云博 3
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    有色合金
    镀镍石墨颗粒增强耐磨CuCrZr基复合材料组织及性能研究
    王?昭 1,2 ,范新会 1,2 ,李?炳 1 ,王?鑫 1 ,杨?珂 1 ,孔一龙 1,2 ,赵?新 1,2 ,刘?杰 1,2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    复合材料
    铁路铸钢车轮V法铸造工艺的探索试验研究
    张?涛 1 ,王一鸣 2 ,刘彦磊 2 ,于雪峰 2 ,张思瑾 3
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    特种铸造
    低压铸造电动机壳螺旋水道砂芯清理机设计
    颜?建,段海峰,韩?伟,潘健怡,唐永裕
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    热模涂料法球墨铸铁管离心铸造工艺
    陈建波,申发田,李志杰,杜?波,孙聚杰,崔建荣,李新科
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    设备与检测
    内浇道工艺设计对灰铸铁汽缸体铸件质量的影响
    万修根
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    工艺技术
    铝合金气缸盖铸造气孔缺陷分析及解决方法
    廖治东,彭宝斌,李浩如,唐晓亮
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    铁路机车用球铁轴箱铸造工艺设计
    张?禹 1 ,于?赟 1 ,丁?杰 2 ,贾?兵 2 ,孙祥广 3
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    ZGMn13Cr2衬板铸造工艺优化与质量改进
    庞国柱,刘海滨,赵东胜,王太宇
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    自硬砂型合箱定位装置的设计
    郭锐文
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    文献专利
    文献专利
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  • 试验研究
    高强高韧超低温球墨铸铁的研究与开发
    喻光远,肖恭林,陈?琳,徐小辉
    分别以高强高韧球墨铸铁材料QT500-7和QT600-7为研究对象,在满足其高强度、高韧性的前提下,为获得良好的超低温性能进行了试验研究。研究结果表明,通过控制镍0.8%~2.0%,铜0.1%~0.5%,硫0.004%~0.008%,可获得高强高韧超低温球墨铸铁材料QT500-7LT和QT600-7LT。采用复合球化孕育工艺可提高QT600-7LT超低温性能。
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    Ti含量对脱氧剂45%Al-Fe-3%RE合金铸态组织与硬度的影响
    范秀风 1 ,闫永旺 2 ,陈义胜 2 ,宋?巍 2
    采用中频感应真空熔炼炉制备含Ti的脱氧剂45%Al-Fe-3%RE合金,并借助X射线、扫描电镜、能谱分析和硬度检测仪对合金铸态组织及硬度进行分析。结果表明,随着Ti含量(0,0.2%,0.3%,0.4%,0.5%)的增加,合金中的铸态组织晶粒得到明显的细化,并且组织更加致密;当Ti含量为0.3%时,合金的硬度最大,硬度值为HV 95。
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    钒对过共晶Fe-Cr-Ni-C耐磨涂层的影响
    杨志伦 1 ,汤文博 1 ,梁宇飞 1 ,王腾飞 2 ,黎文强 2
    采用反应等离子熔覆工艺制备过共晶Fe-Cr-Ni-C耐磨涂层,涂层组织主要由奥氏体和(Cr,Fe) 7 C 3 型碳化物以及少量的马氏体组织组成。大量硬度较高的(Cr,Fe) 7 C 3 型碳化物均匀分布在以奥氏体为主的基体中,使涂层兼具较高的耐低应力磨料磨损能力以及良好的抗氧化性和耐蚀性等优异的综合性能,得到广泛应用。但粗大的脆性初生(Cr,Fe) 7 C 3 型碳化物在磨损过程中容易发生破碎而剥落。为了提高Fe-Cr-Ni-C涂层的耐磨性,本文研究了不同钒含量对涂层组织和性能的影响。采用粉末等离子熔覆工艺,在Fe-Cr-Ni-C自熔性合金粉末的基础上分别加入2%、4%、6%、8%的钒,制备出不同钒含量的过共晶Fe-Cr-Ni-C涂层。利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计、磨料磨损试验等手段,对涂层的组织和性能进行分析。试验结果表明,钒主要分布在(Cr,Fe) 7 C 3 型碳化物中,形成强度更高的(Cr,Fe,V) 7 C 3 型碳化物。涂层的硬度和耐磨性随着钒含量的增加逐渐提高;当钒含量为6%时,涂层成形良好,涂层中没有发现裂纹,相对于不加钒的Fe-Cr-Ni-C涂层,耐磨性提高了1.65倍。所以在Fe-Cr-Ni-C耐磨涂层中加入适量的钒,可以增加(Cr,Fe) 7 C 3 型碳化物的强度,有效提高涂层的耐磨性。
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    Pb-Sn合金定向凝固斑点偏析的数值模拟
    崔家骏,李宝宽,牛?冉,王?卓
    为了探究二元合金垂直定向凝固过程中斑点偏析的形成过程,建立了定向凝固条件下速度场、溶质场及温度场耦合求解的数学模型,并利用该模型模拟了Pb-10wt%Sn合金圆柱形铸锭内的定向凝固过程。结果表明,造成斑点偏析的流动起源于液相区而非糊状区内,富含溶质的流体不断向糊状区通道处流动聚集,并通过糊状区从液相区持续补充通道内的流动。凝固结束后在铸锭内部形成了细长的溶质富集通道,顶部斑点分布在以铸锭半径的1/2为半径的圆弧附近,这一结果由实际生产铸锭的斑点偏析情况得以验证。
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    Re、Ru对镍基单晶合金元素偏析行为的影响
    刘岩岩 1 ,李福宝 1 ,徐?飞 1 ,舒德龙 1,2 ,田素贵 2
    通过设计并制备出四种Re、Ru含量不同的镍基单晶合金,通过组织形貌观察及浓度测量,研究了元素Re、Ru对铸态镍基单晶合金成分偏析行为的影响。结果表明,Ru主要富集于枝晶间区域,并提高Al、Ta等γ'相形成元素在枝晶干区域的偏析程度,使其他元素在枝晶间区域的偏析程度增加。Re强烈偏析于枝晶干区域,可促进枝晶形核并增加枝晶数量。凝固期间,高熔点的Re、W等元素与基体Ni优先凝固,发生液固转变,形成枝晶组织。由于Re阻碍Ni、Al、Ta等原子发生有序化排列,导致Al、Ta等γ'相构成元素在枝晶干区域的浓度降低,致使枝晶间区域Ni、Al、Ta等元素的浓度增加,最终形成大量共晶组织,是铸态含Re合金共晶组织数量较多、尺寸较大,及含Re合金中Al元素主要偏析于枝晶间区域的主要原因。
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    ppm级S对第二代抗热腐蚀镍基单晶高温合金恒温氧化行为的影响
    张宗鹏 1,2 ,张思倩 1 ,王?栋 2 ,王?迪 1,2 ,陈立佳 1 ,楼琅洪 2 ,张?健 2
    采用不连续增重法研究了ppm级S对第二代抗热腐蚀镍基单晶高温合金1 000 ℃恒温氧化行为的影响,测量了不同ppm级S含量合金的氧化动力学曲线,借助扫描电子显微镜(SEM)观察了合金氧化层截面的微观组织,利用X射线衍射分析仪(XRD)和能谱仪(EDS)确定了相结构,并分析了S含量变化对合金氧化机理的影响。结果表明:两种合金1 000 ℃的氧化动力学曲线均近似遵从抛物线规律, 2 ppm合金的氧化增重明显小于10 ppm合金;随着S含量ppm级的增加和氧化时间的延长,合金的抗氧化性能恶化。S含量的增加虽未改变氧化物的相组成,但明显改变了氧化物的形貌及不同氧化层的厚度、致密度及连续性,促进了合金内部TiN的形成。
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    含Ru镍基单晶高温合金显微组织和持久性能研究
    王?刚
    采用扫描电子显微镜、电子探针和持久性能测试等手段,研究了一种含Ru镍基单晶高温合金的显微组织、偏析行为和持久性能。结果表明,铸态下,Re、W和Ta、Al分别强烈偏析于枝晶干和枝晶间,而Ru及其他元素分布趋于均匀。标准热处理后,合金枝晶干处的γ′相均呈立方状,体积分数和尺寸为63%和0.48 μm。 合金在980 ℃/250 MPa、1 100 ℃/140 MPa和1 120 ℃/135 MPa条件下的持久寿命分别是364 h、125 h、78 h。长期热处理后,γ′相发生长大粗化,至500 h,发生筏排,但未析出TCP相,表明合金具有较好的组织稳定性;至300 h,合金在1 120 ℃/135 MPa条件下的持久寿命降至56 h。
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    铸钢 铸铁
    电磁离心铸造Al-15Si-6Ni外层颗粒增强梯度材料成形机制
    唐立超,翟彦博
    在常规的过共晶Al-Si合金离心铸造成形时,初晶Si颗粒、气孔和夹渣会同时在内层偏聚,降低了Si颗粒在增强层的强化作用。为了避免这一缺点,以Al-15%Si-6%Ni为坯料,采用电磁离心铸造的方式进行成形,成功制备了初晶Si与初晶NiAl 3 颗粒在外层偏聚,气孔、夹渣在内层偏聚的梯度复合材料。对不同工艺参数下的多个试样分析显示,在离心力场中,密度较大的初晶NiAl 3 颗粒会推动密度较小的初晶Si颗粒一起向外层运动,形成外层具有高体积分数的梯度复合材料。电磁场的施加,有效降低了初晶颗粒的粘连与团聚,并细化了晶粒。
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    620 ℃超超临界汽轮机CB2阀壳铸件试制研究
    李伟华 1 ,陈?成 2 ,张云博 3
    结合工厂多年超超临界汽轮机铸件生产及620 ℃等级CB2铸件材料前期试制经验,研究了CB2阀壳铸件的铸造、熔炼、浇注、清理及热处理等工艺方法及控制措施,成功试制了阀壳铸件,其各项检测结果均合格且顺利通过了客户鉴定。这为620 ℃超超临界汽轮机CB2铸件批量生产提供了重要的技术指导与参考。
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    有色合金
    镀镍石墨颗粒增强耐磨CuCrZr基复合材料组织及性能研究
    王?昭 1,2 ,范新会 1,2 ,李?炳 1 ,王?鑫 1 ,杨?珂 1 ,孔一龙 1,2 ,赵?新 1,2 ,刘?杰 1,2
    采用金属熔化铸造工艺制备了体积分数为2%、6%、8%的镀镍石墨颗粒增强铬锆铜基复合材料,分析测试了其组织、硬度、耐磨性及磨损特征,并与基体铬锆铜进行了对比研究。结果表明:镀镍石墨颗粒均匀分布在基体中,并与基体紧密结合,无其他明显反应物生成;未经热处理的体积分数为8%的镀镍石墨颗粒增强铬锆铜基复合材料的硬度最低,为HV135.75,仅比基体铬锆铜硬度减少了2.9%;体积分数为8%的镀镍石墨颗粒增强铬锆铜基复合材料的耐磨性高于体积分数为2%和6%的镀镍石墨颗粒增强铬锆铜基复合材料,其耐磨性较基体提高了76%;磨损表面较为平坦,无明显的犁沟及抛削坑,颗粒组织均匀,表现为磨粒磨损。
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    复合材料
    铁路铸钢车轮V法铸造工艺的探索试验研究
    张?涛 1 ,王一鸣 2 ,刘彦磊 2 ,于雪峰 2 ,张思瑾 3
    目前铁路货车铸钢车轮生产工艺为石墨铸型表面挂水玻璃砂衬、雨淋式浇口浇注、中央冒口集中补缩的生产技术,水玻璃加入比例5%~6%。受工艺的限制,产生的废砂再生处理比较困难,每年消耗约2.5万吨石英砂。为了实现绿色铸造的目标,研究了冷铁嫁接V法铸造工艺。铸造模拟及与之前产品对比表明,V法工艺方案可行,并进行了试生产。浇注的产品经过超声波探伤、磁粉探伤、X光检测和低倍检测,发现铸件的表面质量和内在质量都存在一定的问题,但该工艺的实施在铁路铸钢车轮生产领域具有重要意义。同时,为后续对该工艺继续进行深入细致研究提供了基础数据和参考。
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    特种铸造
    低压铸造电动机壳螺旋水道砂芯清理机设计
    颜?建,段海峰,韩?伟,潘健怡,唐永裕
    新能源电动客车的电动机壳内部设置有中空螺旋循环水道。采用热芯盒树脂砂工艺低压铸造成型时,机壳铸件内部的螺旋环绕分布使粘结在铸件内壁的砂芯难以清理。通过应用SolidWorks软件进行力学分析,改变了传统单一手段清砂方法,研究设计出振动、翻转、气冲和高压水冲洗共同混合作业的水冷机壳专用清砂机械,达到彻底清砂的目的,提高了电动机壳低压铸造的质量和效率。
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    热模涂料法球墨铸铁管离心铸造工艺
    陈建波,申发田,李志杰,杜?波,孙聚杰,崔建荣,李新科
    大口径球墨铸铁管(DN1200及以上)在大型输水工程中的作用越来越重要,目前其主要采用热模涂料法离心铸造工艺生产。介绍了热模离心球铁管铸造工艺,分别从熔炼、球化、管模喷涂、离心浇注、孕育、退火等工序进行了详细阐述。
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    设备与检测
    内浇道工艺设计对灰铸铁汽缸体铸件质量的影响
    万修根
    采用中注式浇注系统、卧浇、一箱两件的铸造工艺方案,并根据大孔出流及金属凝固学理论设计布置内浇道,解决了中小型灰铸铁汽缸体气孔、砂眼缺陷及本体抗拉强度分散度大的问题。实践表明:在每个轴承座部位开设双层内浇道的工艺,生产出的缸体质量和性能最佳。
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    工艺技术
    铝合金气缸盖铸造气孔缺陷分析及解决方法
    廖治东,彭宝斌,李浩如,唐晓亮
    某型增压发动机铝合金气缸盖采用金属型重力倾转浇注铸造工艺生产时,在凸轮轴座经常出现气孔缺陷。通过CAE铸造工艺模拟,产品结构分析等,找出了气孔缺陷形成的原因。通过优化气缸盖结构、调整铸造工艺参数等措施,消除了气缸盖铸件气孔缺陷,提高了气缸盖铸件出品率,取得了良好的经济效益。
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    铁路机车用球铁轴箱铸造工艺设计
    张?禹 1 ,于?赟 1 ,丁?杰 2 ,贾?兵 2 ,孙祥广 3
    在铁路机车用球铁轴箱的试生产过程中,铸造工艺采用封闭-开放式浇注系统,中间位置进行分型,在矩形凸台处布置1个内浇道。经X射线检测发现,铸件矩形凸台处存在缩松缺陷。为了消除此类缺陷,使用MAGMAsoft凝固模拟软件对初始工艺进行了分析,并对内浇道尺寸进行了改善。试制结果显示,内浇道模数与凸台比例为0.4时,会产生缩松;内浇口模数与凸台比例小于0.4时,缩松消除;经X射线检测,按此工艺生产的铸件组织致密,能满足技术质量要求。
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    ZGMn13Cr2衬板铸造工艺优化与质量改进
    庞国柱,刘海滨,赵东胜,王太宇
    铁矿球磨机用ZGMn13Cr2高锰钢衬板在生产使用中有缩孔及裂纹等缺陷,严重影响了使用寿命。分析了缺陷产生的原因,采取了相应工艺优化和质量改进措施,较好地消除上述铸造缺陷,衬板的成品率和使用寿命得到了明显提高,取得了较好的经济效益。
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    自硬砂型合箱定位装置的设计
    郭锐文
    基于现有的几种自硬砂型合箱定位方式的缺点,设计了一种新的自硬砂型合箱定位装置。该装置定位精度高,能有效预防铸造生产过程中因上、下箱定位误差过大或失效而导致的错箱缺陷。
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    文献专利
    文献专利
    文献专利
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