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专题综述 
Mn 合金化对镁合金 性能提升的研究进展 • 徐 晨，巫瑞智，于 哲 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 单晶空心叶片内腔再结晶研究现状 • 王 珂1，骆宇时1，牛书鑫1，王 玥1，司 远1， 杨永康2，周婷婷1，仲玉龙1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 激光熔覆涂层裂纹形成机理及数值模拟研究现状 • 孙 戬1，2，3，朱 毅2，漆小虎1，赵小惠2，3， 林 何2，3，刘 晖2，3，严 彦2，3，成小乐2，3 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 铝合金副车架开发现状及未来发展趋势 • 韩 星1，2，刘 超1，陈 武2，樊立军2，吴 玉2， 耿 卓2，张继明2，莫宇飞1，周卫东1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 试验研究 Mo 替代V 对增材制造Ti-6Al-4V 合金组织性能的影响研究 • 刘田雨，刘时兵，刘宏宇，史 昆，李昕祺，李鸿举，刘泊良 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 显微组织对铸造高温合金 K4208 力学性能的影响 • 付珊珊1，凌 晨2，李尚平2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 443 与304 不锈钢盐雾及 生活水中腐蚀性能研究 • 李涵露1，2，李具仓2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 资阳汉代铜车马铸造工艺研究 • 郑 芦，马勤松，杨丽君，樊 斌，王 冲，郭建波 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 有色合金 Mn/Fe 比对免热处理亚共晶铝硅 合金组织和力学性能的影响 • 鞠 涛1，李元东1，2，罗晓梅1，邱 谨1，刘文憬1，张旭远1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 研究不同砂型厚度和结构对铸造 A356 铝合金的显微组织 和抗拉强度的影响 • 贺 伟1，安治国1，贺 月2，3，余 琴4 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Mn 元素对Al-Si-Cu-Mg 合金富铁相形貌 及力学性能的影响 • 李 萌，相志磊，李雷哲，谷欣硕，陈子勇 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Cu 含量及热处理工艺对铸造 Al-Si 合金力学和耐磨性能影响 • 郑海鹏，李俭英，蔡增辉，于忠军，李勇军 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Mg 含量对汽车底盘副车架用AlSi7Mgx 铸造铝合金组织及性能的影响 • 李连驰，马小军，刘海滨 ，苏为强 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 检测技术 主干特征提取与融合的连铸坯表面缺陷检测 轻量化模型研究 • 成 彬，井长鑫，王井浩，陆 波 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 工艺技术 铸件皮下气孔的快速分析与改善方法 • 史继之1，吴少旗1，陈崇生1，张士雨1，杨 超2，3 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] A356.0 铝合金半固态制浆技术 在重力铸造中的应用研究 • 胡立军，朱宇骁 ，张海潮 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 铝合金水冷板压铸过程数值 模拟研究及工艺优化 • 孙郑康1，刘小芳1，高明强1，张宁豪1，廖平清2，李 磊2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 感应加热炉磁场和温度场的数值模拟 及磁屏蔽环的参数优化 • 姬军鹏1，张 宁1，路景杰1，张志刚2，常 宏3 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 人才培养 职业本科材料成型及控制工程 专业人才需求调研报告分析 • 杨兵兵1，张保林1，李 莎1，郭 敏2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
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专题综述 Mn 合金化对镁合金 性能提升的研究进展 • 徐 晨，巫瑞智，于 哲 镁合金拥有良好加工性能、高比强度和优异的减震性能，具有广泛的应用前景。然而，镁合金在强度和耐蚀性等方面存在不足，限制了其在实际工程中的应用。合金化强化被认为是一种改善镁合金性能的有效途径，其中锰（Mn）元素作为重要的合金元素，具有细化晶粒、提高耐蚀性、除杂等显著作用。本文综述了Mn元素对镁合金微观结构、力学性能及耐蚀性的影响，总结了其在不同镁合金体系中的作用机制。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 单晶空心叶片内腔再结晶研究现状 • 王 珂1，骆宇时1，牛书鑫1，王 玥1，司 远1， 杨永康2，周婷婷1，仲玉龙1 针对航空发动机用单晶涡轮空心叶片内腔再结晶问题，结合未来叶片内腔复杂化趋势，阐述了单晶空心叶片内腔再结晶的机理与原因，分析了内腔再结晶相对于外表再结晶的特殊性。从减弱甚至消除塑性应变、控制再结晶的生长以及再结晶产生后的处理三个方面，概括了近年来解决内腔再结晶问题的方法与研究现状，并对未来内腔再结晶的研究方向提出了展望。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 激光熔覆涂层裂纹形成机理及数值模拟研究现状 • 孙 戬1，2，3，朱 毅2，漆小虎1，赵小惠2，3， 林 何2，3，刘 晖2，3，严 彦2，3，成小乐2，3 激光熔覆涂层技术广泛应用于表面改性和修复领域，但在制备和使用过程中涂层易出现裂纹，对其性能和可靠性产生不良影响。因此，研究激光熔覆涂层裂纹形成机理及有限元数值模拟具有重要意义。本文重点阐述了激光熔覆涂层裂纹形成机理以及激光熔覆涂层与裂纹扩展数值模拟的研究进展。通过深入理解裂纹形成机理，优化涂层制备工艺，以及利用有限元分析等数值模拟方法，有助于提高激光熔覆涂层的性能和可靠性，为相关研究和实际应用提供有力支持。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 铝合金副车架开发现状及未来发展趋势 • 韩 星1，2，刘 超1，陈 武2，樊立军2，吴 玉2， 耿 卓2，张继明2，莫宇飞1，周卫东1 作为簧下质量，副车架轻量化可起到事半功倍的效果，在众多材料、结构、工艺选择中，铝合金整体空腔低压铸造副车架具备较强竞争力。本文从结构特征、工艺流程、创新技术等方面，介绍了整体空腔副车架的优势及面临的挑战，重点分析了后处理和机加工两个生产节拍瓶颈、低压铸造和热处理两个产品良率瓶颈技术，并给出解决方案。最后，预测了未来副车架的发展方向和竞争格局。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 试验研究 Mo 替代V 对增材制造Ti-6Al-4V 合金组织性能的影响研究 • 刘田雨，刘时兵，刘宏宇，史 昆，李昕祺，李鸿举，刘泊良 Ti-6Al-4V是增材制造领域应用最广泛的合金，但其合金化程度低而导致强度低，难以满足航空、航天等领域对高强度增材制造钛合金构件的需求。因此，本文基于Ti-6Al-4V团簇式，通过Mo替代V设计了系列Ti-6Al-xV-yMo合金。并通过XRD、OM、SEM、EBSD、维氏硬度和室温拉伸等手段研究了Mo的添加对其组织性能的影响。结果表明，Ti-6Al-xV-yMo合金微观组织均由外延生长β柱状晶构成。随着Mo含量的增加，β柱状晶宽度从351 μm降低到197 μm，晶内α板条宽度从0.34 μm降低到0.11 μm（近表层），且近表层和近基体的α板条宽度差异减小，表明Mo的添加有利于提高合金的组织均匀性。另外，随着Mo含量从0增加6wt.%，抗拉强度从1 078 MPa增加到1 268 MPa，伸长率从4%、5%降低到1%。相比于Ti-6Al-4V合金，Ti-6.01Al-3.13V-1.47Mo合金强度和伸长率均有所提高。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 显微组织对铸造高温合金 K4208 力学性能的影响 • 付珊珊1，凌 晨2，李尚平2 研究了K4208合金的晶粒和枝晶尺寸以及析出相形态对力学性能和变形机制的影响。K4208合金硬度较高，室温和900 ℃断裂机制均为由α-W/Mo相脱粘和裂纹沿晶扩展造成的脆性断裂。铸造冷却速率的增加能够使晶粒尺寸和二次枝晶间距减小，能够获得尺寸更加细小、分布更加均匀弥散的α-W/Mo相，有利于改善析出相与基体之间的协同变形能力，减缓应力集中，从而提高合金的抗拉强度。此外，晶粒组织的细化和α-W/Mo相的细小、均匀和弥散析出也有利于改善合金的高温抗压缩性能。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 443 与304 不锈钢盐雾及 生活水中腐蚀性能研究 • 李涵露1，2，李具仓2 本文分析了超纯铁素体不锈钢443和奥氏体不锈钢304在盐雾环境下和在农村生活用水中的腐蚀行为。按照盐雾腐蚀和加速盐雾腐蚀试验国标要求对443和304进行了盐雾腐蚀试验，采用动电位法分析了第0、12、24、48 d这两种材料在全浸没条件下的腐蚀电位和腐蚀速率变化规律，采用电化学阻抗谱（ EIS） 分析了第48 d这两种材料的表面电极变化规律，利用扫描电镜（ SEM）观察了第48 d两种材料试样表面的腐蚀形貌。分析了超纯铁素体不锈钢443耐蚀性能优异的机理。结果表明，443和304在98 h盐雾腐蚀试验后未发现明显的腐蚀；在加速盐雾腐蚀试验中443的耐蚀性优于304不锈钢；在农村生活用水中超纯铁素体不锈钢443的耐腐蚀性优于奥氏体不锈钢304，443的腐蚀速率小于304，443和304不锈钢表面均未发现点腐蚀现象。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 资阳汉代铜车马铸造工艺研究 • 郑 芦，马勤松，杨丽君，樊 斌，王 冲，郭建波 资阳铜车马出土后，学者们从考古、保护修复等方面做了详尽研究，针对铜车马的制作工艺鲜有提及。本文借助便携X射线探伤仪、X射线荧光、扫描电镜和金相显微镜等，对铜车马的内部结构、基体成分和金属物相做了分析研究。结果表明，铜车马的马身、车轮和车身等结构单元是采用陶范铸造，先铸造各部位单体零件，然后采用榫卯结构和二次铸接的方式进行组合拼接。马腿中铁芯骨的作用为增强马腿的强度和支撑力。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 有色合金 Mn/Fe 比对免热处理亚共晶铝硅 合金组织和力学性能的影响 • 鞠 涛1，李元东1，2，罗晓梅1，邱 谨1，刘文憬1，张旭远1 以Al-9Si-0.25Cu-0.25Mg-0.04Sr合金为研究对象，在金属型铸造工艺条件下，调控Mn/Fe（锰和铁总量为1%时）比研究其对合金组织形貌及力学性能的影响，寻求Mn/Fe比例关系。结果表明：Mn/Fe比从0.11增加到9时，富Fe相形貌从长针状转变为细小的短棒状或颗粒状后，又转变为粗大的汉字状；在Mn/Fe比为1.5（0.4Fe+0.6Mn）时锰元素对富铁相的变质效果，即力学性能，抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到了262.65 MPa、150.31 MPa、5.82%，相对于Mn/Fe比为0.11时分别提升了57.50%、46.64%和397.43%。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 研究不同砂型厚度和结构对铸造 A356 铝合金的显微组织 和抗拉强度的影响 • 贺 伟1，安治国1，贺 月2，3，余 琴4 A356合金具有优良的铸造特性，常作为结构材料被广泛使用，但其铸造性能取决于微观组织和尺寸，不同砂型壁厚和结构对铸件微观组织和性能有何关联，是否能够通过仿真技术提前预判力学性能等，目前研究较少。本文选取某汽车零部件进行铸造工艺设计建模，通过设计六种不同壳型砂型和实心、复合框架式结构砂型，结合了hall-petch晶粒强化理论，对仿真进行深度开发，模拟了A356铝合金材料在不同砂型壁厚和结构下的微观晶粒尺寸、二次枝晶间距、凝固时间以及抗拉强度。研究表明，复合型框架砂型的晶粒尺寸最小，抗拉强度最好，微观组织尺寸与砂型壁厚呈抛物线关系，二次深度开发成功仿真了铸件性能和微观组织，为铸造高性能铝合金铸件和调整铸件力学性能提供一种可视化和数字化的方法，填补了铸件在铸态下力学性能和微观组织仿真的空白。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Mn 元素对Al-Si-Cu-Mg 合金富铁相形貌 及力学性能的影响 • 李 萌，相志磊，李雷哲，谷欣硕，陈子勇 在Al9Si1Cu0.5Mg0.15Fe合金中添加不同含量的Mn元素，研究Mn元素添加量对合金中富铁相形貌、尺寸及合金性能的影响；同时从热力学角度探讨了添加不同含量Mn元素后合金中α-Fe相的形成温度与富铁相形貌之间的关系。结果表明：随着Mn元素含量的增加，富铁相形貌的演变顺序为：针状→汉字状、棒状→汉字状、粒状→树枝状、粒状→梅花状、树枝状。Mn的添加量为0.4%，此时合金中α-Fe相的形成温度与α（Al）基体的结晶温度相近，富铁相以细小的汉字状均匀分布在合金中。经统计，富铁相的平均尺寸随Mn含量的增加先减小再增大，Mn添加量为0.4%时，富铁相的平均尺寸最小，面积分数相较于未添加Mn时增加的较少；合金中富铁相长径比为1的占比为40%，且长径比分布较为集中；合金塑性达到了7.99%，相较于未添加Mn元素的合金提高了104.9%。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Cu 含量及热处理工艺对铸造 Al-Si 合金力学和耐磨性能影响 • 郑海鹏，李俭英，蔡增辉，于忠军，李勇军 为提高铸造Al-Si合金的综合性能，探讨了Cu含量及热处理工艺对合金力学和耐磨性能的影响。以ZL114A合金为例，加入不同含量的Cu元素，调整Mg和Ti元素进行复合微合金化处理，结合Er元素的细化变质技术，设计了三种不同成分的铸造Al-Si合金。对合金试样进行了快速热处理，包括固溶处理及时效处理，并测试了合金布氏硬度、拉伸性能和耐磨性能。研究发现：相较于Cu含量为0和0.5%的试样，添加1.0%Cu的合金试样的高温抗拉强度和布氏硬度达到水平。当固溶温度为540 ℃，固溶时间14 h时，试样的力学性能，硬度达到HBS110以上、抗拉强度达到360 MPa以上；时效温度为160 ℃，时效时间为12 h时，合金的硬度、抗拉强度和耐磨性均处于状态。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Mg 含量对汽车底盘副车架用AlSi7Mgx 铸造铝合金组织及性能的影响 • 李连驰，马小军，刘海滨 ，苏为强 基于汽车底盘副车架安全性能的考虑，采用金属型铸造工艺及AlSi7Mgx铝合金制备了汽车底盘副车架，并从其本体上进行试棒取样，研究了Mg含量对其组织和性能的影响；选用合适成分的材料生产，避免性能不足或成本增加。研究结果表明，随着Mg含量（0.28%~0.33%，质量分数，下同）的增加，试棒微观组织共晶硅细化且析出比增大，同时Mg2Si相随之增多，抗拉强度由282.95 MPa增加至309.88 MPa，伸长率由7.79%增加至10.72%，布氏硬度由HBW77增加至HBW88.4，屈服强度从246.73 MPa减小至228.40 MPa。其中Mg含量为0.3%时，材料的综合性能达到且避免了增加成本，屈服强度236.97 MPa、抗拉强度302.44 MPa、伸长率9.27%，布氏硬度HBW83.4。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 检测技术 主干特征提取与融合的连铸坯表面缺陷检测 轻量化模型研究 • 成 彬，井长鑫，王井浩，陆 波 针对计算资源受限情况下连铸坯表面缺陷检测算法在模型部署与实际应用中效率不高的问题，本文提出了一种基于深度学习模型轻量化的连铸坯表面缺陷检测方法，旨在实现高效且快速的缺陷检测。首先，设计了基于GhostNet的主干特征提取网络，显著提高了特征提取的效率，同时大幅降低了网络参数量；其次，构建了基于VoVGSCSP与GSConv模块的特征融合网络，通过优化特征融合策略，进一步减少了模型的内存占用与计算开销；最后，面向连铸坯表面缺陷数据集和热轧带钢表面缺陷数据集进行对比试验。试验表明，本文方法在多项性能指标上表现优异：平均检测率达0.773，检测速度提升至138.89帧/s；模型的权重大小为8.3 MB，参数量为3.91×105，浮点运算次数（FLOPs）降低至7.4 G。该方法相比目前主流模型在复杂度方面模型轻量化优势显著，同时在检测速度和检测精度之间实现了良好平衡，为资源受限环境下连铸坯表面缺陷检测的深度学习算法研究提供了一种具有较高参考价值的新思路和技术实现方案。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 工艺技术 铸件皮下气孔的快速分析与改善方法 • 史继之1，吴少旗1，陈崇生1，张士雨1，杨 超2，3 皮下气孔是球墨铸铁常见的铸造缺陷，会破坏铸件结构连续性，减少铸件的有效承载面积，削弱铸件在使用过程中承受载荷的能力，且在加工前很难用肉眼辨别出，危害性大。本研究利用扫描电镜/X-射线能谱仪（SEM/EDS）分析了法兰铸件的皮下气孔形貌及气孔附近的元素分布，结合MAGMA模流软件分析发现流入的低温铁液汇集于固定部位，在铁液卷气氧化生成的气体未能在铁液凝固前及时排出，形成皮下气孔且气孔缺陷位置相对固定。基于该分析结果，制定了改善方法，即把浇注起始温度由1 390 ℃提高至1 410 ℃的同时，把封闭式浇注系统改为半开放式浇注系统，避免了低温铁液长时间停留在固定区域。通过小批量试验及批量生产验证，该法兰铸件的成品率由70%提升到98%以上，皮下气孔缺陷得到了有效控制。本研究的跨学科技术融合方法为铸造缺陷的分析和控制提供了新的研究思路。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] A356.0 铝合金半固态制浆技术 在重力铸造中的应用研究 • 胡立军，朱宇骁 ，张海潮 本文主要研究了A356.0铝合金半固态浆料技术在重力浇注工艺中的应用。选取结构复杂的薄壁型铝合金阀体铸件为研究对象，分别使用通过吹气制浆设备制备一定固相率的铝液进行倾转式重力浇注工艺与常规液态铝液倾转式重力浇注工艺试生产，制定试验方案并采集多组工艺数据，对各组试验中半固态、液态间流动性、金相组织及产品性能等多项数据对比分析，为半固态制浆在铝合金重力铸造的应用奠定了基础。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 铝合金水冷板压铸过程数值 模拟研究及工艺优化 • 孙郑康1，刘小芳1，高明强1，张宁豪1，廖平清2，李 磊2 采用ProCAST软件对铝合金水冷板压铸过程进行数值模拟，通过分析压铸的充型过程、凝固过程以及缺陷出现的位置和原因，针对水冷板压铸过程中出现的卷气、缩孔等问题，对模具结构进行改进，并用正交试验对工艺参数进行优化。结果显示，改进优化后的压铸工艺参数：浇注温度660 ℃、模具温度190 ℃、压射速度4 m/s，对改进优化后的工艺方案进行实际生产试制和检测，铸件缺陷问题得到解决，对水冷板实际生产具有指导意义。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 感应加热炉磁场和温度场的数值模拟 及磁屏蔽环的参数优化 • 姬军鹏1，张 宁1，路景杰1，张志刚2，常 宏3 针对感应加热炉磁屏蔽环异常发热问题，以30 t坩埚型感应加热炉为对象，采用COMSOL有限元分析软件计算并通过试验验证了带磁屏蔽环感应加热炉的磁感应强度和磁屏蔽环的温度场分布规律。结果表明，通过调节磁屏蔽环与加热线圈的间距可以抑制磁屏蔽环的异常发热；增加磁屏蔽环的横截面积，可以降低其发热温度。通过数值模拟结果对比得到了优化方案：磁屏蔽环与加热线圈的间距为480 mm，磁屏蔽环横截面积为1 000 mm2。现场测量结果表明，磁屏蔽环设计优化后漏磁场的磁感应强度由20.21 mT减小到19.54 mT，且温度由338 ℃降低到267 ℃，在保证屏蔽效果的基础上，抑制了磁屏蔽环的异常发热。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 人才培养 职业本科材料成型及控制工程 专业人才需求调研报告分析 • 杨兵兵1，张保林1，李 莎1，郭 敏2 通过问卷调研、专家访谈及座谈会等方式，调研了全国56家材料成型企业。从企业背景、人才供需状况、毕业生从事的职业岗位及典型工作任务、岗位对职业本科材料成型及控制工程专业毕业生知识、技能和素质要求、企业希望毕业生获得的职业资格证书以及企业录用毕业生要考虑的因素等8大方面问题完成调研工作，形成了调研报告，调研结果为开发专业人才培养方案奠定了基础。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]