《铸造》杂志

  202001期

专题综述试验研究铸钢 铸铁有色合金检测技术工艺技术
期刊基本信息

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主编:曲学良

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  • 专题综述
    超轻质微点阵结构金属材料的研究进展
    戴贵鑫,吴士平
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    试验研究
    AlxCoFeNiMo高熵合金的结构演变及力学性能
    曲明洋,李廷取,颜丙辉,索忠源
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    铸钢 铸铁
    Nb对重载车用低合金铸钢组织及力学性能影响
    张家成,金洋帆,赵天天,杨弋涛
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    复合粉体对球墨铸铁耐盐雾腐蚀性能的影响
    朱永海,艾秀兰,杨?军,陈美玲
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    拜耳法赤泥还原制取抗磨白口铸铁的试验研究
    刘世鸿 1 ,赵小莲 1 ,何奥平 1 ,曾建民 1 ,吴?妮 2 ,蒙卓玮 2 ,黄寿标 2 ,关瑜婷 2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    有色合金
    Al-Si-P中间合金对Al-25%Si合金变质细化机理研究
    李艳霞 1 ,李忠磊 1 ,王?倩 1 ,刘俊友 2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    冷却速度对复杂铝合金铸件组织的影响
    康永飞,李?浩,白朴存,崔晓明
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    Zr添加对含LPSO相Mg-Y-Zn合金组织和力学性能的影响
    刘俊英 1 ,黄?浩 2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    稀土对Al-3.0wt.%Mg合金微观组织结构的影响和作用机理
    张?欣 1,2 ,王泽华 1 ,邵?佳 1 ,郭珈旭 1 ,杨光恒 1
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    检测技术
    应用多种无损检测技术提升缓冲器箱体质量
    孙公军,陈?庚,张雨溪,郭振峰
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    工艺技术
    冷却工艺对A995-5A双相不锈钢厚大铸件裂纹缺陷的影响
    曹启稳 1 ,张其云 2 ,戴?平 1 ,洪起燕 1 ,李福琴 1
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    大型薄壁铝合金铸件的铸造工艺
    梁继亚 1 ,李?栋 1 ,刘?轶 1 ,贾 ? 斌 2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    转K6摇枕铸造工艺模拟及优化
    骆宏文 1 ,张文昌 1 ,徐道兵 1 ,?龙?威 1 ,何氢玲 2 ,陈祖华 2 ,旷丹锋 2 ,刘?涛 2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    17CrNiMo6轴齿轮渗碳淬火热处理变形分析
    尚可超,杨?帅
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    重载车制动鼓标准对比及金相组织差异探讨
    谭晓郃 1 ,周家福 2
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    火焰筒头部铸件裂纹产生原因及消除
    尹湘蓉,刘卫东,杨?钢,马红俐,邓?娟,龚晓宁
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    U型支架铸造工艺设计
    李燕霞
    [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
    年产1万吨特种钢铸件生产车间设计
    张鸣一 1 ,田迎春 1 ,高?平 1 ,贾晓斌 2
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  • 专题综述
    超轻质微点阵结构金属材料的研究进展
    戴贵鑫,吴士平
    概述了近年来轻质及超轻质微点阵结构金属材料的研究发展状况,包括材料的结构、制备工艺、力学性能及应用情况,并在此基础上进行了归纳、整理,对超轻质微点阵结构金属材料将来可能应用的领域进行预测,同时,对超轻质微点阵结构金属材料未来的研究与发展进行了展望。
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    试验研究
    AlxCoFeNiMo高熵合金的结构演变及力学性能
    曲明洋,李廷取,颜丙辉,索忠源
    采用真空电弧熔炼法制备了一系列Al x CoFeNiMo合金(x=0、0.3、0.5、0.8、1.0)。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、万能试验机以及显微维氏硬度计,研究了铝元素含量变化对试样的晶体结构、显微形貌、成分、压缩性能和硬度的影响。结果表明,随着铝含量的增加,晶体结构从最开始的由富(Co、Fe、Ni)的FCC和μ双相组成,逐渐转变成FCC、μ和富(Al、Ni)的BCC的三相结构,最后转变成BCC和μ双相结构。CoFeNiMo合金具有较好的综合力学性能,其抗压强度为1 997.8 MPa,塑性应变为17%。随着铝含量从x=0逐渐增加到x=1.0,抗压强度先增大后减小,维氏硬度值从HV458单调增加至HV750。分析认为,Al元素的固溶强化作用和FCC相转变为BCC相是合金强化的重要原因。
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    铸钢 铸铁
    Nb对重载车用低合金铸钢组织及力学性能影响
    张家成,金洋帆,赵天天,杨弋涛
    运用扫描电子显微镜,X射线衍射仪和室温拉伸试验机等设备对重载车用低碳低合金铸钢的显微组织、碳化物及力学性能进行研究。结果表明:添加Nb元素,试验钢会出现明显的细晶强化现象,且随着Nb含量增加,试验钢中发生M 3 C型((Fe,Cr) 3 C)碳化物向MC型(NbC)碳化物的转变;当Nb添加过多时,则会出现碳化物以非连续链状形式沿晶析出的现象,从而使钢的力学性能下降。Nb的添加量在0.2%左右时,该铸钢材料表现出良好的微观组织和力学性能。
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    复合粉体对球墨铸铁耐盐雾腐蚀性能的影响
    朱永海,艾秀兰,杨?军,陈美玲
    研究了在球墨铸铁中添加0.1%复合粉体对其耐盐雾腐蚀性能的影响。结果表明:添加0.10%复合粉体时,石墨球大小分布均匀且圆整度提高,珠光体含量降低;在盐雾试验中形成较为致密的腐蚀产物膜,能够阻碍Cl - 和O以及杂质浸入锈层进一步对金属基体进行腐蚀,增强球墨铸铁在盐雾气氛下的耐蚀性;添加0.1%复合粉体球墨铸铁的自腐蚀电流降低,腐蚀电位由-0.789 V提高到-0.622 V。
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    拜耳法赤泥还原制取抗磨白口铸铁的试验研究
    刘世鸿 1 ,赵小莲 1 ,何奥平 1 ,曾建民 1 ,吴?妮 2 ,蒙卓玮 2 ,黄寿标 2 ,关瑜婷 2
    通过圆盘造球的方式对赤泥进行冶炼前处理,使用感应炉对球团进行熔融碳热还原,得到抗磨低合金白口铸铁;对获得的铸铁进行组织、硬度、冲击韧性和磨损性能分析。结果表明:赤泥颗粒细小,冶炼前需对赤泥造块;赤泥经圆盘造球,还原熔炼,可获得高硬度亚共晶白口铸铁,硬度达到HRC 57.58,冲击韧度为5.239 J/cm 2 ,磨损性能优良。
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    有色合金
    Al-Si-P中间合金对Al-25%Si合金变质细化机理研究
    李艳霞 1 ,李忠磊 1 ,王?倩 1 ,刘俊友 2
    采用Al-Si-P中间合金对Al-25%Si合金熔体进行变质处理,研究了P含量和变质温度对初生硅尺寸和形态的影响规律。利用金相显微镜、扫描电子显微镜观察了硅相和AlP化合物的形态,X射线衍射仪测定了变质细化合金的衍射图谱和择优取向。利用最小二乘法计算了硅相的点阵常数。结果表明,当加热温度为880 ℃、保温时间为30 min时,在Al-25%Si合金熔体中加入0.07%P可以将初生硅相细化至50 μm以下。其相关细化机理为,一方面Al-Si-P中间合金内生的AlP化合物在熔体中溶解后重新析出,增加了异质形核的核心,使晶粒细化。另一方面,P变质使初生硅相晶面间距和点阵常数增大,生长过程中的择优分布消失,抑制了晶粒长大,使晶粒尺寸减小。但随着P添加量增加以及变质温度的升高,熔体中的AlP化合物溶解度增大,不利于晶粒细化。
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    冷却速度对复杂铝合金铸件组织的影响
    康永飞,李?浩,白朴存,崔晓明
    研究了复杂铝合金铸件壁厚和局部放置冷铁对铸件冷却速度的影响,以及冷铁的放置对铸件中α-Al二次枝晶、共晶硅和富铁相的影响。结果表明,放置冷铁可以明显提高冷却速度,壁厚越小,效果越好;冷铁的放置使合金α-Al二次枝晶细小,粗大的片层状共晶硅变为较小的椭圆状;Mn元素与冷铁共同作用促使形成形态较小的树枝状α-Fe相。若冷却速度过大,富铁相为细小的针状β-Fe相。
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    Zr添加对含LPSO相Mg-Y-Zn合金组织和力学性能的影响
    刘俊英 1 ,黄?浩 2
    研究了Zr添加对含LPSO相的Mg 97 Y 2 Zn 1 合金凝固组织和力学性能的影响。研究结果表明,添加Zr能够显著细化合金中的初生α-Mg相;随着Zr含量的增加,第二相的体积分数逐渐增加,其分布也变得越来越均匀,而且合金的抗拉强度和伸长率也迅速提升,但Zr含量超过0.6wt.%后,性能提升变得不再明显。考虑到成本因素,Zr的最佳含量为0.6wt.%,此时,合金的抗拉强度和伸长率分别为168 MPa和6.4%,与未合金化的合金相比提高了27.3%和77.8%。
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    稀土对Al-3.0wt.%Mg合金微观组织结构的影响和作用机理
    张?欣 1,2 ,王泽华 1 ,邵?佳 1 ,郭珈旭 1 ,杨光恒 1
    通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)观察分析了不同混合稀土(37.3wt.% La,61.5wt.% Ce)含量的Al-3.0wt.%Mg合金微观组织结构和第二相三维形态,并研究了稀土元素对该合金微观组织影响和作用机理。结果表明:适量的稀土能够细化Al-3.0wt.%Mg合金的晶粒、枝晶和骨骼状富铁第二相,具有优秀的除杂作用,并显著提高合金的性能;过量的稀土会使合金晶粒和枝晶变得粗大,并在晶界处形成大量粗大的骨骼状Al 4 Ce/Al 4 La相。
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    检测技术
    应用多种无损检测技术提升缓冲器箱体质量
    孙公军,陈?庚,张雨溪,郭振峰
    通过磁粉、X射线、超声波多种无损检测技术的结合应用,确定了缓冲器箱体缺陷类型并对缺陷进行定位,找出了缓冲器箱体存在质量问题的根源。在改进铸造工艺后,缓冲器箱体未发现腔区裂纹,其内部疏松、气孔等缺陷也极大减少,缓冲器箱体铸件质量符合客户要求。
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    工艺技术
    冷却工艺对A995-5A双相不锈钢厚大铸件裂纹缺陷的影响
    曹启稳 1 ,张其云 2 ,戴?平 1 ,洪起燕 1 ,李福琴 1
    双相不锈钢A995-5A厚大铸钢件正常冷却状态下,冷却速度缓慢,在冷却过程中极易产生大量的σ脆性相,因此铸件裂纹倾向严重,易导致铸件报废。为了减少或杜绝裂纹缺陷的产生,可在铸件凝固后进行高温清砂,快速冷却,使铸件冷却过程中快速通过产生σ相组织的温度区间,减少σ相的产生。实际生产中,采用浇注铸件凝固后就进行高温打箱,对铸件强制风冷或喷雾风冷,可以有效消除裂纹缺陷。
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    大型薄壁铝合金铸件的铸造工艺
    梁继亚 1 ,李?栋 1 ,刘?轶 1 ,贾 ? 斌 2
    阐述了大型薄壁铝合金产品的铸造工艺设计,介绍了该产品的生产验证过程。结果显示,使用低压铸造和3D打印技术相结合的生产工艺,可以在一周内完成该产品的制造,且产品整体质量良好,完全符合技术要求。
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    转K6摇枕铸造工艺模拟及优化
    骆宏文 1 ,张文昌 1 ,徐道兵 1 ,?龙?威 1 ,何氢玲 2 ,陈祖华 2 ,旷丹锋 2 ,刘?涛 2
    为消除或减少以原铸造工艺生产的转K6摇枕铸件存在的缩孔和缩松等缺陷,利用华铸CAE铸造凝固模拟软件进行工艺优化,通过实际生产验证,发现铸件的缩孔和缩松等缺陷已基本消除,铸件质量明显改善。
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    17CrNiMo6轴齿轮渗碳淬火热处理变形分析
    尚可超,杨?帅
    17CrNiMo6轴齿轮渗碳淬火后的变形对齿轮的强度、精度和寿命等影响很大。通过试验,研究了预处理工艺参数、工件装炉码放方式、渗碳预热、渗碳淬火工艺对轴齿轮变形的影响,改进了热处理工艺,从而有效地控制了轴齿轮热处理后的变形。
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    重载车制动鼓标准对比及金相组织差异探讨
    谭晓郃 1 ,周家福 2
    比较国内外重载汽车制动鼓的标准,总结了制动鼓失效机理。各标准中关于制动鼓金相组织中碳化物加磷共晶数量有差异,如一厂商制动鼓中碳化物加磷共晶数量比其他标准高很多,力学性能不但不差却较其他标准要高,机械加工性无差别,而且这在多年的市场应用中得到了实际检验。这与一般的认知相左,故而提出问题,进行探讨。
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    火焰筒头部铸件裂纹产生原因及消除
    尹湘蓉,刘卫东,杨?钢,马红俐,邓?娟,龚晓宁
    发动机试车后,材料为铸造K403合金的火焰筒头部某处出现裂纹。采用宏观和微观断口、化学成分、金相组织以及能谱分析等试验方法,对裂纹原因进行分析,并对零件开展了热处理工艺模拟试验和金相组织对比。结果表明:该火焰筒头部裂纹与铸造过程中残余应力有关,应力裂纹在零件热处理时进一步扩展。应力裂纹属于制造过程中产生的缺陷,通过减少铸件残余应力、增加必要的无损检测等措施可消除。
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    U型支架铸造工艺设计
    李燕霞
    针对U型支架铸件技术要求及结构进行分析,对砂芯、浇注系统、冒口、冷铁等铸造工艺进行了设计。设计中采用了隙缝式浇注方式,并利用ProCAST数值模拟软件对铸件进行充型过程和凝固过程模拟,确定了合理的浇注及补缩系统。最后经过生产验证,铸件内、外部质量达到技术指标的要求,获得了合格的铸件,证明了工艺方案的合理性。
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    年产1万吨特种钢铸件生产车间设计
    张鸣一 1 ,田迎春 1 ,高?平 1 ,贾晓斌 2
    针对鄂尔多斯煤炭机械工业对特种钢耐磨铸件的需求,设计并建设了年产大约1万吨特种钢铸件的铸造车间。这个铸造车间总面积为11 500 m 2 ,设置造型车间、熔炼车间、热处理车间、清理车间及喷涂车间,其熔炼车间安装了一台5 t电弧炉,一个LF钢包精炼炉及一台3 t中频感应电炉;针对不同的耐磨铸件产品,配套设置了消失模铸造工艺生产线及砂型铸造工艺生产线。此外,造型车间还配备了振动落砂机、间歇式燃烧焙烧炉等设备,可采用干热联合再生工艺实现旧砂的处理及回收。铸件利用喷丸清理机进行清理,使用两台台式电阻炉进行热处理工序,处理后的铸件再通过无损检测及喷漆等工序,最后完成成品。设计中充分考虑节能降耗、环境保护、消防及职业健康等因素,实现了车间清洁、健康的生产要求。
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