《铸造》杂志

  201911期

专题综述试验研究铸钢 铸铁有色合金铸造设备工艺技术
期刊基本信息

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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

  • 专题综述
    镁合金晶粒细化方法研究进展
    张?玲 1,2 ,李英龙 2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    试验研究
    Ni-Ti-Zr合金组织、相变与形状记忆性能
    李启泉 1 ,马悦辉 2 ,李?岩 1
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    基于分形理论对石墨烯增强铝硅基复合材料摩擦磨损性能研究
    毛宇新,张建壮,王业懿,水?丽
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    铸钢 铸铁
    大规模集成电路用Al-Cu合金的制备与组织性能
    李?宽 1 ,罗?峰 2 ,刘志新 2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    Mo对炼镁还原罐用奥氏体耐热钢组织及高温抗氧化性能的影响
    李燕昭,王光辉,杜学山,孙玉福
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    固溶处理对含Nb双相耐热铸钢组织和性能的影响
    张?昭,滕铝丹,杨弋涛
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    不同流化床热处理工艺对低碳Mn-Si铸钢组织的影响
    吕刚磊,刘??军,刘乾坤
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    碳当量对合成铸铁力学性能的影响
    曹?琨 1,2 ,赵子文 1,2 ,祁庆花 1,2 ,马?升 1,2 ,胡克潮 2 ,曹拥军 3
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    基于生产的高纯生铁冶炼工艺数据库及其应用
    杨?凯 1 ,赵俊学 1 ,薛佳奇 3 ,杨卫轩 2 ,王玉英 2 ,施瑞盟 1
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    有色合金
    La、B元素联合变质对Al-Si合金中初生相形核的影响
    王沛培,夏少华,李陈林,查明晖
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    低硅铸造铝合金服役热稳定性研究
    程腾飞,曾瑞祥,赵天天,杨弋涛
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    铸造设备
    电动汽车电机壳螺旋砂芯射芯机控制系统设计
    陈宇姗,韩?伟,刘楚生,潘健怡
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    一种缸盖浸涂夹具传动机构的优化设计
    郭丽君
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    新型喂线球化站的开发与应用
    廖志金,朱福生,杨??清,钟伟昌
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    工艺技术
    WE43镁合金壳体熔模铸造工艺数值模拟与试验研究
    刘?清 1,2 ,闫?宏 2 ,单智伟 1 ,陈荣石 2 ,韩恩厚 2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    热模离心球墨铸铁管插口夹渣和尺寸不合格原因分析与防止措施
    陈建波,钟军超,杜?波,李志杰,贾斌金,王兵杰
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    浇注温度和浇注时间对升船机大尺寸轴承座铸件性能的影响
    王 ? 敏 1,2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    重型卡车平衡轴支座结构优化
    李运成
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    两种不同铸件一模铸造的工艺设计与实践
    任现伟
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
  • 专题综述
    镁合金晶粒细化方法研究进展
    张?玲 1,2 ,李英龙 2
    由于镁合金的Hall-Petch常数比铝合金大,所以晶粒细化对其综合力学性能的改善有很大的影响。通过评述镁合金晶粒细化方法,包括液态凝固过程的细化晶粒法,如异质形核法、快速冷却法、附加振动法、半固态成形晶粒细化法等,和固态成形过程的细化晶粒法,如等通道转角挤压技术、高压扭转技术、大应变轧制技术等,详细阐述了镁合金晶粒细化的研究进展、力学性能提高的途径和镁合金晶粒细化的机理,为进一步研究和开发绿色高效的镁合金晶粒细化技术提供参考。
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    试验研究
    Ni-Ti-Zr合金组织、相变与形状记忆性能
    李启泉 1 ,马悦辉 2 ,李?岩 1
    研究了真空感应熔炼15 kg级Ni 50 Ti 35 Zr 15 、Ni 50 Ti 30 Zr 20 形状记忆合金的组织结构、相变特性和形状记忆特性。结果表明:合金基体由成分不同的两种(Ti,Zr)Ni马氏体相组成,但是两者具有相同的B19'晶体结构;另外,基体中还存在少量富Zr的λ 1 析出相。Ni 50 Ti 35 Zr 15 和Ni 50 Ti 30 Zr 20 合金马氏体相变开始温度分别为42.6 ℃和88.5 ℃,说明Zr含量增加显著提高了合金相变温度。合金的拉伸变形达到6.0%~6.5%时发生脆性断裂;采用拉伸实验法研究Ni 50 Ti 35 Zr 15和Ni 50 Ti 30 Zr 20 合金记忆效应,得到的最大形状记忆回复应变分别为2.79%和2.44%。
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    基于分形理论对石墨烯增强铝硅基复合材料摩擦磨损性能研究
    毛宇新,张建壮,王业懿,水?丽
    采用粉末冶金的方法,制备了石墨烯/Al-15Si复合材料,研究了石墨烯/Al-15Si复合材料的微观组织形貌对摩擦磨损性能的影响,并运用分形理论,借助于Matlab软件分析复合材料中硅颗粒相形貌特征。结果表明,随着石墨烯添加量的改变,石墨烯/Al-15Si复合材料有不同的分形维数;分形维数反映了复合材料中硅颗粒分布状态,分形维数越大,硅颗粒分布越均匀细小,材料的硬度越高;分形维数可以间接反映复合材料的抗磨损性能,分形维数越大,材料的摩擦系数越低,耐磨损性能越好。
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    铸钢 铸铁
    大规模集成电路用Al-Cu合金的制备与组织性能
    李?宽 1 ,罗?峰 2 ,刘志新 2
    为了研究Fe含量对集成电路用Al-Cu合金室温拉伸性能和显微组织的影响,采用重力铸造和挤压铸造的方法分别制备了Al-6Cu-0.6Mn-xFe(x=0.1,0.5,0.7,1.0,1.5)合金。研究结果表明,重力铸造和挤压铸造Al-Cu合金的强度和韧性都随着Fe含量增加而减小,但挤压铸造含铁Al-Cu合金的强度和韧性降低幅度要小于重力铸造的,而且挤压铸造对改善合金的韧性有明显效果;经过T5热处理后,铸态合金中块状α-Fe(Al 15 (FeMn) 3 (CuSi) 2 )、Al 6 (FeMn)相和带分支的棒状Al 3 (FeMn)相大部分都转变为新相α-(CuFe)-Al 7 Cu 2 (FeMn);挤压压力为75 MPa时,合金中富铁相要比挤压压力为0时含量更少且更加细小;合金中微米级Al 20 Cu 2 Mn 3 和纳米级 θ '(Al 2 Cu)相的数量随着Fe含量的增加而减少,一定程度上降低了合金的力学性能。
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    Mo对炼镁还原罐用奥氏体耐热钢组织及高温抗氧化性能的影响
    李燕昭,王光辉,杜学山,孙玉福
    利用OM、SEM、XRD研究了Mo对炼镁还原罐用奥氏体耐热钢的显微组织及高温抗氧化性能的影响。结果表明:未添加Mo的耐热钢基体组织为奥氏体+第二相(M 23 C 6 、M 7 C 3 、Cr 2 Fe 14 C和WC);添加Mo后有新相Mo 2 C生成,组织得到细化,碳化物随Mo含量的增加而长大。耐热钢在1 200 ℃的抗氧化性随Mo含量的增加先升高后降低;当Mo含量为0.49%时,高温抗氧化性最优。抗氧化性的提高主要归因于Mo含量的添加阻碍了耐热钢元素向外扩散和晶粒细化提供的短路扩散通道加速了保护性氧化膜的生成;抗氧化性的降低主要归因于晶粒进一步细化,不利于保护性氧化膜的生成。
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    固溶处理对含Nb双相耐热铸钢组织和性能的影响
    张?昭,滕铝丹,杨弋涛
    以含Nb双相耐热铸钢为试验对象,利用金相显微镜、硬度仪、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、电化学测试、萃取、XRD等方法研究了不同温度下的固溶处理对其组织和性能的影响。结果表明,随固溶温度的升高,含Nb双相耐热铸钢中铁素体相比例增加,碳化物的含量降低;服役性能上表现为耐点蚀能力增强,硬度先增大后减小。经综合考虑,该铸钢的固溶处理温度建议设置在1 180 ℃。
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    不同流化床热处理工艺对低碳Mn-Si铸钢组织的影响
    吕刚磊,刘??军,刘乾坤
    流化床热处理可消除低碳Mn-Si铸钢结晶后的结构缺陷,通过流化床热处理可消除铁素体结构、改变碳化物形态和实现基体最佳性能。通过金相研究,硬度/显微硬度测量和拉伸强度检测,研究了流化床热处理(FBHT)对低碳Mn-Si铸钢强度及延展性的影响。结果表明:流化床热处理工艺效果明显,ZG35Si Mn性能得到了改进。
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    碳当量对合成铸铁力学性能的影响
    曹?琨 1,2 ,赵子文 1,2 ,祁庆花 1,2 ,马?升 1,2 ,胡克潮 2 ,曹拥军 3
    用合成铸铁熔炼方法,研究了不同碳当量对合成铸铁力学性能和组织的影响。结果表明,随着碳当量降低,石墨变得细小,对基体的割裂作用降低,抗拉强度提高。为了合理控制浇注温度,降低铁液收缩率,避免出现缩松缩孔、裂纹等缺陷,采用Magma模拟软件对铸造工艺进行了数值模拟优化。最终通过多次孕育改善石墨形态,不需加入合金就能获得低成本、高强度合成铸铁。
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    基于生产的高纯生铁冶炼工艺数据库及其应用
    杨?凯 1 ,赵俊学 1 ,薛佳奇 3 ,杨卫轩 2 ,王玉英 2 ,施瑞盟 1
    钢铁企业在长期的生产中已积累了海量的工艺数据,引入数据库技术具有现实基础。通过对数据的分析,可以提取相关工艺及技术信息,为生产工艺优化提供参考。本工作是基于某个高纯生铁生产企业现状,通过建立高纯生铁冶炼工艺数据库开发了适用的分析软件,其具有数据存储、数据查询、统计分析、物料平衡计算等功能,并结合现场情况开发了多元线性回归和配矿成本优化的模块。通过数据库分析了高炉冶炼各因素对[Si]、[Mn]、[S]、[Ti]含量变化的影响机制,进行了优化配矿,可为高纯生铁稳定生产和节约成本提供有效支撑。
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    有色合金
    La、B元素联合变质对Al-Si合金中初生相形核的影响
    王沛培,夏少华,李陈林,查明晖
    采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)等测试手段,研究了La、B元素联合变质对Al-Si合金中初生相形核的影响。结果表明,在亚共晶Al-Si合金熔体中,LaB 6 的形成对凝固过程中初生α-Al相具有细化作用,但这种作用会因Ti与B生成TiB 2而受到抑制。在过共晶Al-Si合金熔体中,LaB 6 的形成对初生Si相以及共晶Si相形核存在促进作用;TEM分析显示,LaB 6 相的{110}晶面与初生Si相的{111}晶面有着良好的晶体学位相关系,可作为初生Si相的非均质形核核心。
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    低硅铸造铝合金服役热稳定性研究
    程腾飞,曾瑞祥,赵天天,杨弋涛
    对3种低硅铸造铝合金和A356在300 ℃进行0~200 h的热暴露试验,测试了合金室温拉伸性能随热暴露时间的变化规律。采用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)观察金相组织及断口形貌;借助扫描电镜的能谱分析(EDS)测定不同相的元素分布,并观察热暴露前后组织中元素分布情况,探究热暴露时间和Cu元素含量对合金高温稳定性的影响。结果表明,3种低硅铸造铝合金和A356铝合金在热暴露25 h后抗拉强度分别下降了56%、55%、55%和58%,而且随着热暴露时间的增加,抗拉强度持续下降。对0.3%Cu实验铝合金研究发现,300 ℃热暴露会造成合金组织中Si、Mg、Cu主要元素偏析,造成基体中强化相分布不均匀。
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    铸造设备
    电动汽车电机壳螺旋砂芯射芯机控制系统设计
    陈宇姗,韩?伟,刘楚生,潘健怡
    针对电动汽车铝合金机壳低压铸造过程中所使用的螺旋水道整体砂芯形状特征,改变分开二部分射砂成形再装配组合成整圈砂芯的工艺方法,设计开发出一次性射芯成形的螺旋砂芯芯盒,提高砂芯的生产效率和尺寸精度;同时根据特殊的螺旋砂芯芯体结构,设计出三方向开模的整体砂芯射芯机,并运用PLC进行温度控制及各部件运动精确控制,保证射芯过程中各芯体之间温度平衡稳定,芯盒开合动作准确无误,且固化过程温度均衡,从而提高砂芯成形的效率和质量。
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    一种缸盖浸涂夹具传动机构的优化设计
    郭丽君
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    新型喂线球化站的开发与应用
    廖志金,朱福生,杨??清,钟伟昌
    开发的新型喂线球化站是由包芯线及包芯线架、进线笼、喂线机、出线导管、喂线平台、环保包盖及其控制系统组成。通过精心设计与制作的喂线球化站,能有效实现包芯线的传送与喂线,使得整个喂线过程更顺畅;作业现场安装喂线平台方便,操作性高且工艺适用性好;通过环保包盖与除尘器系统的联合使用,可有效排除球化时产生的烟尘,提升环保效率。
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    工艺技术
    WE43镁合金壳体熔模铸造工艺数值模拟与试验研究
    刘?清 1,2 ,闫?宏 2 ,单智伟 1 ,陈荣石 2 ,韩恩厚 2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    热模离心球墨铸铁管插口夹渣和尺寸不合格原因分析与防止措施
    陈建波,钟军超,杜?波,李志杰,贾斌金,王兵杰
    热模离心球墨铸铁管生产中插口夹渣和尺寸不合格都会对产品质量造成影响。从熔炼到退火等几个工序分析了造成插口夹渣和尺寸不合格的原因,并给出了预防措施。
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    浇注温度和浇注时间对升船机大尺寸轴承座铸件性能的影响
    王 ? 敏 1,2
    对升船机大尺寸ZG270-500铸钢轴承座的铸造参数,即浇注温度和浇注时间进行了优化。采用附铸的方式,先对不同的浇注温度下获得的铸件进行冲击性能和耐磨损性能检测,确定出最佳浇注温度,然后在最佳浇注温度下,采用不同浇注时间进行性能检测。结果表明,当浇注温度为1 550 ℃,浇注时间为80 s时,冲击吸收功最高为75 J,耐磨损性能最好。
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    重型卡车平衡轴支座结构优化
    李运成
    针对平衡轴支座在道路试验过程中发生断裂的问题,通过理化分析和铸件解剖,查找出断裂原因为铸造缺陷引起,并对平衡轴支座结构和铸造工艺进行优化设计。采用有限元方法和数值模拟方法分析了该零件在整车不同工况下的应力大小及应力分布情况及铸造工艺的可行性。结果表明,平衡轴支座结构优化后可满足整车强度需求,铸造工艺改进后消除了铸造缺陷。经实车试验,验证了平衡轴支座的可靠性,并对铸件设计流程进行了总结和规范。
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    两种不同铸件一模铸造的工艺设计与实践
    任现伟
    介绍了一种防护杆和适配器的一模铸造工艺方法。该工艺是采用DISA230B垂直分型无箱造型机,将两种不同铸件布置在一套模具上成型。此工艺经模拟分析和试生产验证,制作的铸件满足客户要求,可以投入批量生产。
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