专题综述 
Al-Si-Mg 系铸造合金应用现状与 高强韧制备研究进展 • 胡惠翔1，樊振中2，3，罗婷瑞1，张 4，田艳中1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 增材制造技术在单晶涡轮叶片成形中 的应用现状 • 赵效忠，程 涛，李建华，郑书亚 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 试验研究 激光表面重熔 CoCrFeMnNi 高熵合金组织 及耐蚀性能研究 • 陈景润1，李 珂1，王逸飞1，陆彦地2，许 波2，张 艳1，张 静1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 钢铝复合铸造界面设计及组织调控 • 范昊天，郭冰鑫，王 宇，孔 翔，徐 宏，毛红奎，武俊腾 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 曳引轮铁型覆砂铸造过程温度场数值模拟 与精度提升 • 胡学帅1，汪东红2，吴文云1，朱 国3，夏小江3，邱仲华4，黄列群3，疏 达2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] W-5Re-xHfC 钨铼合金的微观 组织与力学性能 • 邹艳明，李志强 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 焊接工艺对ZL116 合金焊缝力学性能及 组织的影响 • 孟晓东，张荣强，郝圆亮，王子阳，李 波，崔婧钰，邢昌勇，郑宗文 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 压水堆燃料组件管座的X 射线 数字成像检测 • 张小刚，俞东宝，汤 慧，朱永利，张洪伟 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 铸钢●铸铁 淬火温度对Cr23 高铬铸铁组织性能的影响 • 李 毅1，2，赵继云1，朱鹏霄2，3 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 不锈钢铸件热等静压工艺研究 • 蔡 森，王晓巍，焦清洋，王漪琼，姜洪淼 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 有色合金 热处理对ZL205A 残余应力和 微观组织的影响 • 张宗好1，刘建辉2，陈金明2，闻福林2，贾 如2，马庆贤1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Mg 添加对SiO2/Al-Si-Fe 复合材料 显微组织和力学性能的影响 • 雷智钦，王 康，张文泉，李文芳 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 热处理对生物用稀土Mg-Zn 合金性能的影响 • 周嘉欣，张倩倩，胡传绪 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 搅拌摩擦加工对压铸ADC10 合金显微组织 与力学性能的影响 • 宋福林1，匡益明2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 熔体超声振动对ZL105 合金组织 及力学性能的影响 • 刘军伟，白 祥 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 工艺技术 基于ProCAST 的摩托车架低压铸造 方案分析与优化 • 单爱丽1，鲍培玮1，邢书明1，闫光远1，高文静1，欧黎明1，姜加兴2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 冷却工艺对大型铝合金轮毂 低压铸造缺陷的影响 • 何宇航1，卢德宏1，周 振1，李向明1，李贞明2，逯东辉2，刘建高2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 汽轮机高压内缸铸造工艺优化设计和 关键工艺控制 • 杨 建，曹 峤，宋帮，刘 超，夏鹏飞，朱 玮 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 灰铸铁件加工面孔洞缺陷的原因分析及对策 • 潘 密1，杨宗明1，杨 华1，周 焱1，何 程1，程婧1，2，3 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 铸钢砧座铸造工艺设计及优化 • 赵红乐1，范文学2，寇海军3，郝 海2，陈献刚4，陈 彬5，杨小冬6，胡 兵7 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 铝合金某薄壁壳体件铸造工艺数值 模拟及优化 • 冀晓磊，郝圆亮，孟晓东，邢昌勇，王立召，王子阳，许龙欢 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 数字化喂线球化站的设计 • 廖志金1，2，李仕林1，2，朱福生1，2，汪志刚3 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
专题综述 Al-Si-Mg 系铸造合金应用现状与 高强韧制备研究进展 • 胡惠翔1，樊振中2，3，罗婷瑞1，张 4，田艳中1 概述了Al-Si-Mg系铸造合金的应用现状与高强韧制备研究进展，系统总结了Al-Si-Mg系铸造合金晶粒细化、硅相变质、精密热处理、成分设计与成形-成性工艺装备的研究进展，归纳了各制备工艺对材料微观组织与力学性能的影响，总结了Al-Si-Mg系铸造合金高强韧制备的力学性能成果。最后，对其材料成分设计、凝固组织细晶化制备、计算机辅助工程开发与高强韧精密热处理工艺发展进行了技术展望。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 增材制造技术在单晶涡轮叶片成形中 的应用现状 • 赵效忠，程 涛，李建华，郑书亚 介绍了聚合物、陶瓷、金属和多材料增材制造技术在单晶涡轮叶片成形中的应用。增材制造与熔模铸造相结合提高了熔模铸造单晶叶片的柔性，加速了叶片研制与生产过程；特别是多材料增材制造技术的发展有望为实现陶瓷型芯、铸型的控形与控性相结合提供新途径，而重熔—定向凝固技术的发展，有望为单晶叶片成形提供新思路。但在陶瓷材料研究、工艺控制等方面，仍面临诸多挑战。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 试验研究 激光表面重熔 CoCrFeMnNi 高熵合金组织 及耐蚀性能研究 • 陈景润1，李 珂1，王逸飞1，陆彦地2，许 波2，张 艳1，张 静1 采用不同激光输出功率对CoCrFeMnNi高熵合金进行表面重熔处理，研究激光功率参数对合金相结构、显微组织硬度、耐磨性能以及耐腐蚀性能的影响规律。研究结果表明，经过激光重熔后合金表面明显出现重熔区、热影响区以及基体三部分，随着激光功率的提高，重熔区的深度明显增大。CoCrFeMnNi高熵合金在不同功率激光处理后，其相结构均为FCC相，未发生相变。激光表面重熔处理后，由于细晶强化和溶质截留效果提高了重熔层的硬度和耐磨性能，其中1 000 W重熔层的平均摩擦系数和磨损量最小，分别为0.099和1.27×10-3 mm3，耐磨性能最好。电化学腐蚀结果表明，CoCrFeMnNi高熵合金耐腐蚀性能不随激光功率的增加单一变化，激光输出功率为1 000 W时，重熔层的自腐蚀电位、自腐蚀电流密度分为-280 mV、1.69 μA/cm-2，耐腐蚀性能最好。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 钢铝复合铸造界面设计及组织调控 • 范昊天，郭冰鑫，王 宇，孔 翔，徐 宏，毛红奎，武俊腾 钢/铝复合结构融合了钢和铝合金各自的优点，在工业生产尤其是汽车制造中被广泛应用。为了提高钢/铝复合界面的结合强度，本研究提出利用拓扑优化将钢基体表面设计成多孔点阵结构，熔融铝合金流入多孔结构，与钢基体形成机械咬合和冶金结合相配合的双向互穿界面，增加界面结合强度。本文研究了铸造方式、孔隙率、浇注温度对钢/铝界面显微组织和力学性能的影响。结果表明，挤压铸造有助于熔融铝合金充入多孔结构，宏观上钢/铝界面处不存在缝隙。从微观形貌观察，随着孔隙率的增加，挤压铸造下钢/铝界面处的缝隙逐渐减小，剪切强度逐渐增加，当孔隙率为70%，浇注温度为730 ℃时，钢/铝界面处不存在缝隙且无冶金结合。对孔隙率70%的点阵结构进行改进后，当熔融铝合金的浇注温度为760 ℃时，钢/铝界面形成厚度为2 μm的Al4.5FeSi相金属间化合物，钢/铝界面剪切强度为118.1 MPa。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 曳引轮铁型覆砂铸造过程温度场数值模拟 与精度提升 • 胡学帅1，汪东红2，吴文云1，朱 国3，夏小江3，邱仲华4，黄列群3，疏 达2 铁型覆砂铸造过程中工艺参数难控制、传热复杂，为了提升温度场数值模拟计算精度，提出“模型—工艺参数”的数值模拟前处理方法：根据本工艺特有的模型变厚度工艺设计，对铁型、覆砂层、铸件、浇注系统等进行几何建模，使用ProCAST数据库计算材料热物性参数，采用ProCAST的反算模块反向求解得到温度函数的界面换热系数，将随温度变化的参数代替恒定值参数作边界条件。本文以某型曳引轮为例，针对优化浇冒系统后仍存在的细微缺陷，使用上述前处理方法，铸件内部缩松、缩孔缺陷及孤立液相区消失，冒口处缩松缩孔体积减少5.2 %，经实际生产验证模拟计算精度获得提高。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] W-5Re-xHfC 钨铼合金的微观 组织与力学性能 • 邹艳明，李志强 为了提高W-5Re合金的室温强塑性，通过在W-5Re合金中添加HfC研制出高强塑性的W-5Re-xHfC钨铼合金。W-5Re-xHfC合金由W（Re）固溶体相和弥散分布的HfC相组成。当HfC添加量为2%时，在细晶强化和弥散强化的共同作用下，W-5Re-2HfC合金的强塑性达到，其屈服强度为737 MPa、抗压强度为1 908 MPa、塑性断裂应变为31.9%。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 焊接工艺对ZL116 合金焊缝力学性能及 组织的影响 • 孟晓东，张荣强，郝圆亮，王子阳，李 波，崔婧钰，邢昌勇，郑宗文 利用线切割机从ZL116铸造合金上切取尺寸为100 mm×35 mm×10 mm试样，将切取的试样开单V型坡口，设置坡口间距为2 mm，通过采用反变形法将直径2.0 mm的焊丝垫在距坡口3 mm的位置进行焊接，随后利用X光检测焊接完成的试样，利用电子万能拉伸试验机对试样的力学性能进行检测，利用光学显微镜对焊接后的组织进行观察。试验结果表明：当焊接电流为115 A、保护气流量为25 L/min时，焊缝的力学性能，焊接性能可以达到母材的标准要求，这是因为焊接区域金属凝固过冷度较大，且远超铸造组织进而导致α-Al 晶粒形态的优化。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 压水堆燃料组件管座的X 射线 数字成像检测 • 张小刚，俞东宝，汤 慧，朱永利，张洪伟 通过开展管座三维CT成像射线检测技术研究，获得带人工气孔缺陷的管座三维结构。并利用三维结构图，借鉴X射线照相工艺开展二维DR成像的透照角度分析，模拟仿真特定角度下的DR透照图像，确定DR透照角度和可能存在的检测盲区。通过模拟仿真所得透照角度开展DR透照实验，确定透照角度参数、最终的检测盲区和缺陷检出能力，对多方向DR检测方法的可行性进行验证，建立管座X射线数字成像快速检测方法，检测灵敏度可达Φ0.3 mm。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 铸钢●铸铁 淬火温度对Cr23 高铬铸铁组织性能的影响 • 李 毅1，2，赵继云1，朱鹏霄2，3 通过光学显微镜、显微硬度、洛氏硬度及冲击试验，研究了不同淬火温度对Cr23高铬铸铁组织性能的影响，并采用MMW-1立式万能磨损试验机对Cr23的磨损性能进行了测试分析。结果表明：900 ℃淬火后Cr23高铬铸铁中铸态组织未完全消失；950 ℃淬火回火后Cr23高铬铸铁的组织为白色的块状、条状碳化物和回火马氏体，二次碳化物弥散分布在基体上；1 000 ℃淬火回火后Cr23高铬铸铁中的组织由回火马氏体、残余奥氏体及长条状碳化物组成，残余奥氏体及回火马氏体都呈现灰黑色。随着淬火温度的增加，高铬铸铁的硬度先升后降，冲击韧性呈下降趋势。高铬铸铁中弥散分布的碳化物可有效提高其耐磨性，回火马氏体基体为碳化物提供支撑，防止其剥落。试样经过950 ℃淬火+250 ℃回火后抗磨性最好，较1 000 ℃淬火+250 ℃回火处理的试样提高了41.4%。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 不锈钢铸件热等静压工艺研究 • 蔡 森，王晓巍，焦清洋，王漪琼，姜洪淼 将热等静压技术应用于ZG0Cr14Ni5Mo2Cu铸件，分别测试了铸件经热等静压处理前后的尺寸、室温力学性能及处理前后铸件的Ｘ射线检测底片、金相组织和冲击试块断口形貌。试验结果表明：与未经热等静压处理相比，该材料经热等静压处理后，在X射线底片上可显示完全消除了疏松类缺陷，气孔有部分弥合，同时细化了晶粒组织，改善了材料的力学性能。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 有色合金 热处理对ZL205A 残余应力和 微观组织的影响 • 张宗好1，刘建辉2，陈金明2，闻福林2，贾 如2，马庆贤1 结合低压铸造和热处理过程的数值模拟和相关试验，研究了T2和T5热处理对ZL205A铸件残余应力、微观晶粒和析出相的影响。结果表明：热处理前，晶粒为不规则椭圆状等轴晶，枝晶间距在55 μm左右，平均晶粒尺寸在60 μm左右；组织中存在θ（Al2Cu）相、T（Al12CuMn2）相、AlB2相和Al3Ti相、树枝晶状偏析缺陷；铸件残余应力分布不均，存在偏析缺陷的区域残余应力较大；晶粒越致密均匀，残余应力越低。热处理后，铸件发生变形、回复和再结晶，但晶粒只部分破碎，大晶粒吞并小晶粒，晶粒粗化；晶界处共晶组织和偏析缺陷消失，AlB2和Al3Ti相溶解，T相和θ′等强化相析出，呈弥散分布；由于局部塑性变形，残余应力松弛，峰值从200 MPa降至138.1 MPa，且局部塑性变形越大，残余应力释放越明显。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Mg 添加对SiO2/Al-Si-Fe 复合材料 显微组织和力学性能的影响 • 雷智钦，王 康，张文泉，李文芳 利用搅拌铸造技术制备SiO2增强富铁铝基复合材料，采用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪分析复合材料微观组织和界面结构，采用布氏硬度计、电子万能试验机测量复合材料的力学性能。结果表明：Mg的存在促进SiO2颗粒在基体中均匀分布，并使粗大针状铁相细化，SiO2颗粒在反应过程中逐步转变为Al2O3，加入Mg之后，原位反应产物出现了MgAl2O4。增强体颗粒在反应过程中破碎，细化的颗粒强化了力学性能。当Mg含量质量分数达到1.5%时复合材料的性能，硬度和抗拉强度分别为HB 92.1和147 MPa。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 热处理对生物用稀土Mg-Zn 合金性能的影响 • 周嘉欣，张倩倩，胡传绪 通过合金化，制备了一种新型的Mg95Zn2Nd0.5Y1Zr0.5Ca1合金，并对合金进行热处理。采用OM、SEM和EDS分析合金的微观组织，使用电子拉伸试验机、维氏硬度计分析合金微观组织对力学性能的影响。通过浸泡试验，分析热处理对合金耐蚀性能的影响。结果表明：合金元素的存在，细化了合金的晶粒尺寸，热处理使铸态合金的晶粒尺寸发生一定的长大，组织均匀，合金元素的溶入能够改善含Ca镁合金的塑性，有利于其综合性能的提高。由于晶内第二相的溶入，热处理能显著提高合金的耐蚀性能，腐蚀速率降为铸态合金的一半左右，利于促进合金的实际应用。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 搅拌摩擦加工对压铸ADC10 合金显微组织 与力学性能的影响 • 宋福林1，匡益明2 压铸ADC10铝合金中存在多种第二相颗粒，特别是含铁相第二相会导致其延展性大幅降低，从而影响了其结构应用。通过对ADC10合金铸态组织进行适当的改性，可以提高合金的力学性能。本文研究并分析了搅拌摩擦加工（FSP）对压铸ADC10合金显微组织及力学性能的影响：搅拌摩擦加工能有效地细化合金的铸态组织，分解粗大的Si颗粒，在α-Al基体中形成了均匀细小的等轴Si颗粒。此外，搅拌摩擦加工消除了作为裂纹源的孔隙等缺陷及破碎第二相颗粒，从而提高了合金的力学性能和延展性。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 熔体超声振动对ZL105 合金组织 及力学性能的影响 • 刘军伟，白 祥 采用熔体超声振动的方式对ZL105进行处理，在球-盘式摩擦磨损试验机上进行磨损试验，研究了不同超声功率对合金摩擦磨损性能的影响。利用光学显微镜分析合金的组织变化，使用显微硬度计及电子万能拉伸试验机测试合金的显微硬度及拉伸强度。研究结果表明：超声振动能够有效的细化α-Al相的晶粒尺寸，大幅减小其二次枝晶臂间距，并且超声振动对共晶Si相也有显著的细化作用，Si相的平均纵横比由超声振动前的5.5降低至超声振动后的1.3。当超声振动功率达到1 400 W时，合金的显微硬度、抗拉强度及伸长率均达到峰值，分别为HV 103.25、229.73 MPa及4.9%。另外，合金的摩擦磨损性能也达到，合金的磨损量及摩擦因数分别为0.097 8 mg和0.52，比未经超声振动处理的ZL105合金分别降低了19.18%和12.31%。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 工艺技术 基于ProCAST 的摩托车架低压铸造 方案分析与优化 • 单爱丽1，鲍培玮1，邢书明1，闫光远1，高文静1，欧黎明1，姜加兴2 采用 ProCAST 软件对摩托车架低压铸造过程进行数值模拟。通过研究金属液充型过程中的汇流与卷气现象，凝固过程可能出现的缩松、氧化渣以及整个过程铸件产生的变形量等，以验证车架成形方案设计的合理性。初步仿真结果表明车架整体设计符合要求，但存在氧化渣集中、部分缩松尺寸较大等问题，并预报了变形量的大小，为反变形措施提供了依据。为解决这些问题对模具结构、工艺参数等制定了优化方案并再次进行仿真，改进方案模拟结果表明：在砂芯附近增加2个渣包、将充型一、二阶段的压力降低3~4 kPa等，能减小缩松概率、降低氧化渣含量。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 冷却工艺对大型铝合金轮毂 低压铸造缺陷的影响 • 何宇航1，卢德宏1，周 振1，李向明1，李贞明2，逯东辉2，刘建高2 为探究低压铸造过程中冷却工艺对铝合金大型轮毂缺陷的影响，使用三维软件对其进行建模，并采用ProCAST有限元软件模拟仿真。基于自然冷却条件对充型过程、温度场、凝固场以及缺陷位置进行综合分析。根据仿真结果，设计并添加冷却工艺。优化后的模拟分析结果表明：合理的冷却工艺设置可以保证铸件的顺序凝固，使缩松、缩孔等缺陷大幅减少。并通过试验验证了该冷却工艺的可行性，模拟缺陷位置与实际吻合。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 汽轮机高压内缸铸造工艺优化设计和 关键工艺控制 • 杨 建，曹 峤，宋帮，刘 超，夏鹏飞，朱 玮 超超临界高压内缸是整个汽轮机的核心部件，采用ZG13Cr9MoVNbN合金铸造成形，存在气道机械粘砂倾向大等工艺难点。运用MAGMASOFT软件对内缸铸件进行充型凝固过程数值模拟，并运用软件的DOE工具分析预测不同铸造方案的工艺结果，结合实际生产需求，最终确定优化的铸造工艺。生产验证结果表明，按照优化后的铸造工艺成形的内缸产品内外质量满足客户技术要求。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 灰铸铁件加工面孔洞缺陷的原因分析及对策 • 潘 密1，杨宗明1，杨 华1，周 焱1，何 程1，程婧1，2，3 采用金相方法对HT250灰铸铁铸件加工面孔洞缺陷的微观、宏观的形貌特征和产生原因进行了比对分析，认为：灰铸铁切削加工后形成的孔洞缺陷实际是灰铸铁中的石墨剥落而形成的，石墨剥落时可能有部分附着基体跟随被剥落，结合实际熔化、加工等控制工艺要求，提出了预防和改善孔洞缺陷的具体措施。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 铸钢砧座铸造工艺设计及优化 • 赵红乐1，范文学2，寇海军3，郝 海2，陈献刚4，陈 彬5，杨小冬6，胡 兵7 针对单件ZG45砧座铸件产品，借助ProCAST软件进行砂型铸造工艺辅助设计和优化，利用UG三维模样设计、聚苯乙烯泡沫（以下简称泡沫）以及泡沫切割机制作分体模样并组装，实现了酯硬化水玻璃砂型快速制备。采用优化工艺试制铸件，获得质量合格砧座产品。与采用木模方法对比，研制进度提高30%。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 铝合金某薄壁壳体件铸造工艺数值 模拟及优化 • 冀晓磊，郝圆亮，孟晓东，邢昌勇，王立召，王子阳，许龙欢 采用ProCAST软件对某铝合金壳体熔模铸造工艺设计进行了优化，预测出原方案造成的铸件疏松问题并改进了工艺。采用优化前后工艺方案试制了壳体铸件，无损检测结果表明，原工艺方案造成的试样件缺陷位置与数值模拟结果相符，采用优化后工艺方案试制的样件无缺陷，符合产品质量要求。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 数字化喂线球化站的设计 • 廖志金1，2，李仕林1，2，朱福生1，2，汪志刚3 数字化喂线球化站是在传统喂线站基本框架的基础上，借助数字化手段，集喂线平台、智能数字化控制系统、环保系统、铁液转运系统为一体的数字化作业平台。采用数字化喂线球化站试生产QT450-10球铁铸件，经过智能数字化控制系统精准调控后，球化后的铁液液相线共晶点CE更为合理，铁液冶金质量指标均满足要求。数字化喂线球化站充分利用现有设备，在能实现原有球化工艺的基础上，充分提升了喂线系统的数字化、智能化水平，大幅提高了生产过程的可靠性、安全性，让球铁生产企业的球化处理实现自动化和精细化的管理。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]