试验研究 
热过程对透平叶片定向凝固合金DZ409组织和性能的影响 • 邢 静1，2，丛 健3，侯介山1，2，周兰章1，2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 基于激光粉末床熔融成形的Gyroid 结构参数化 调整对其压缩力学行为的影响 • 金 珊1，王智勇1，2，张毓昊1，饶理想2，张新春2，王 瑞1，司艳芳1，赵俊皓1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 铝硅合金缩松、室温屈服强度和拉压疲劳极限的数学关系研究 • 毛郭灵，周海涛，杨晨帆，王根全，李耀宗，强 慧 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 有色合金 铸挤一体化高强韧ZK60 镁合金微观组织 及力学性能研究 • 郭文波，郭光辉，赵第甲，严兆祥，吕书林，吴树森 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Zn 中间层下铜/ 铝双金属 固- 液复合工艺研究 • 马 涛1，王 力1，张 强2，刘政楠2，张 达3 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Mg-10Gd-0.3Nd-0.3Zn-0.5Zr 高强 镁合金大尺寸砂型铸件组织及力学性能 • 王晓明1，张根苗2，康洪岩1，蔡增辉1，王志超1，黄永江3，宁志良3 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 水冷铜模铸造对铜铅合金显微组织 与摩擦磨损性能的影响 • 茄菊红1，贾 丽1，徐超军2，谢 峰1，刘 雪1，杨立新1，刘小辉2，王帅星2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 工艺技术 耐压铝合金套筒低压铸造数值模拟 分析与工艺设计 • 吴明琦1，杨慕尧2，杨 军3，王晓宇3，艾秀兰3 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 矿山机械用机架前座裂纹分析 及解决措施 • 宋志起1，2，刘健明1，2，贾 旭1，2，邹 寅1，2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 铸钢闸阀盖架整体精铸件变形 及解决措施 • 邵啊新 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 基于DOE 优化的冷芯盒树脂砂 铸件粘砂缺陷研究 • 宁显润1，郑 涛1，黄 鹏1，梁迎鑫2，王 宣1，杨 注1，魏 勇1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 李三孤堆楚墓青铜壶所见的铸造工艺 • 董逸岩1，2，苏荣誉2，张钟云3 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 灰铸铁前轴承座上半铸件的 铸造工艺设计 • 王嘉敏1，贾济语2，韩朋作2，马玉琪2， 王宇仙2，赵婧儒2，向青春2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 可旋转芯盒的全自动垂直 分型射芯机的研制 • 朱 丹1，夏小江1，严纯建2，潘东杰1，洪华泽1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 国际科技译文 添加Cu 和Sn 对蠕墨铸铁石墨 形态的影响 • 淡路佳孝1，平塚贞人2，小绵利宪2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
试验研究 热过程对透平叶片定向凝固合金DZ409组织和性能的影响 • 邢 静1，2，丛 健3，侯介山1，2，周兰章1，2 研究了DZ409合金经过包括固溶、钎焊、渗层、涂层、一次时效、二次时效不同的热次序过程H1、H2和H3后（H1：标准热处理；H2：固溶+钎焊+时效；H3：钎焊+固溶+渗层+涂层+时效）的微观组织和拉伸性能。结果表明，热处理H2后合金碳化物和γ/γ′共晶尺寸较小，H3工艺进一步细化。合金经H1、H2和H3后，γ′相的平均尺寸分别为300 nm、520 nm和400 nm，面积分数分别为50%、42%和55%。碳化物和枝晶干γ′相化学成分差别不大。H1、H2和H3热工艺后的室温拉伸断后伸长率几乎相同，拉伸断裂方式均为枝晶开裂。相比于H1的性能，H2样品抗拉强度降低约1.8%，屈服强度降低约6.7%。经历H3工艺后，合金的抗拉强度变化不大，屈服强度提升10%，断面收缩率降低约30%。强度变化的主要原因在于γ′相尺寸和分数的差异。所得结果为叶片生产的热工艺方法优化提供参考。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 基于激光粉末床熔融成形的Gyroid 结构参数化 调整对其压缩力学行为的影响 • 金 珊1，王智勇1，2，张毓昊1，饶理想2，张新春2，王 瑞1，司艳芳1，赵俊皓1 基于激光粉末床熔融（LPBF）技术，系统探究了Gyroid三周期极小曲面（TPMS）结构的参数化调整对其压缩力学行为的影响。通过调控晶胞尺寸、壁厚及中性面偏置等关键参数，结合试验与数值分析，揭示了结构参数与力学性能的关联规律。研究结果表明，壁厚每增加0.1 mm可使屈服强度提升25%~50%，抗压强度增长显著；减小晶胞尺寸可显著提高抗压强度（145~600 MPa）和屈服强度（80~240 MPa）；中性面偏置值C=±0.3时致密度峰值达40.1%，力学性能。研究发现壁厚与中性面偏置协同调控可平衡轻量化与承载需求，为航空航天及汽车轻量化设计中TPMS结构的参数化优化提供了理论依据与试验支持。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 铝硅合金缩松、室温屈服强度和拉压疲劳极限的数学关系研究 • 毛郭灵，周海涛，杨晨帆，王根全，李耀宗，强 慧 针对铝硅合金疲劳极限测定成本高、计算误差大的问题，本研究利用室温拉伸试验、室温拉压疲劳试验和扫描电子显微镜（SEM）等，构建了缩松、屈服强度和疲劳极限之间的数学定量关系。结果表明，Al-8.5Si-1.2Cu-0.38Mg合金的疲劳断口由裂纹源区、裂纹扩展区和瞬断区组成，所有断口的裂纹源均有缩松，缩松是引发疲劳断裂最主要的原因，并利用数学关系式进行了验证，表明误差较小。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 有色合金 铸挤一体化高强韧ZK60 镁合金微观组织 及力学性能研究 • 郭文波，郭光辉，赵第甲，严兆祥，吕书林，吴树森 研究了挤压铸造和铸挤一体化ZK60合金的微观组织和力学性能。结果表明，挤压铸造和铸挤一体化ZK60合金的微观组织主要由α-Mg、MgZn2和MgZn相组成。挤压铸造合金中，第二相呈细小片状、破碎条块状和颗粒状沿晶界分布；热挤压后，第二相呈流线型分布且更加细小弥散。挤压铸造ZK60合金的平均晶粒尺寸为51.75 μm，铸挤一体化合金的平均晶粒尺寸大幅细化至1.81 μm，其微观组织具有明显的“双峰结构”特征，再结晶程度达到52.27%。归因于晶界强化、第二相强化及位错强化，铸挤一体化ZK60合金展现出优异的力学性能，其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为349 MPa、321 MPa和18.5%，比挤压铸造合金提高了78%，241%和144%，其断口形貌呈现典型的韧性断裂特征。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Zn 中间层下铜/ 铝双金属 固- 液复合工艺研究 • 马 涛1，王 力1，张 强2，刘政楠2，张 达3 采用固-液复合法制备铜/铝复合材料，预先在铜基体表面进行镀锌预处理，利用自主设计浇注系统使得铝液与铜基体产生充分的强化换热作用。利用SEM、XRD和EDS检测分析了铜/铝扩散层成分与组织变化规律，用万能力学试验机测量其结合强度，用显微硬度分析扩散层的硬度分布。试验表明：浇注温度680 ℃时，Zn中间层30 s扩散层的硬度梯度逐渐下降，随着Zn中间层厚度增加，结合强度逐渐上升，扩散层区孔洞呈减少趋势。铜基体表面镀锌处理可有效改善铝液在铜基体表面的润湿性，促进铜原子在铝液中的扩散作用，扩散层由Cu-Al金属间化合物组成。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Mg-10Gd-0.3Nd-0.3Zn-0.5Zr 高强 镁合金大尺寸砂型铸件组织及力学性能 • 王晓明1，张根苗2，康洪岩1，蔡增辉1，王志超1，黄永江3，宁志良3 随着航空机匣类铸件向大吨位、高载荷和轻量化要求的不断发展，亟需开发适合砂铸的高性能铸造镁合金。本课题研究了大型砂铸Mg-10Gd-0.3Nd-0.3Zn-0.5Zr合金铸件的组织及力学性能。合金的铸态组织为细小的等轴α-Mg相和少量Mg3（RE，Zn）析出相。经510 ℃固溶处理，Mg3（RE，Zn）相溶入到基体中，晶粒尺寸增加，同时出现LPSO相。测试了175~250 ℃时效硬化曲线，确定时效工艺为225 ℃/16 h，峰时效组织为基体上均匀分布的细小β′相和β1相。室温力学性能抗拉强度328.9 MPa，屈服强度213.0 MPa，伸长率6.8%，完全满足大吨位、高载荷和轻量化航空大型机匣类铸件的设计要求。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 水冷铜模铸造对铜铅合金显微组织 与摩擦磨损性能的影响 • 茄菊红1，贾 丽1，徐超军2，谢 峰1，刘 雪1，杨立新1，刘小辉2，王帅星2 采用水冷铜模铸造制备了ZCuSb3Ni3Zn3Pb20P铜铅合金，对比研究了铸锭不同位置铜铅合金的显微组织、硬度和摩擦学性能的差异。结果表明：水冷铜模铸造ZCuSb3Ni3Zn3Pb20P铜铅合金未见明显比重偏析，但铸型不同位置冷却速率的差异导致铸锭显微组织和力学性能呈现不均匀性。铸锭下部试样富Pb相粒子呈细小的弥散点状分布在枝晶间，对合金力学性能影响较小，试样硬度可达HB76.4。而铸锭上部由于冷却速率较慢，富Pb相呈粗化球状分布，并且铸锭上部边缘较中心处富Pb相含量更多，试样硬度仅约HB67.9。由于粗大的富Pb相在摩擦过程中可以形成较完整的润滑膜，上部试样摩擦因数较稳定，比磨损率由81.978×10-5 mm3·N-1·m-1降至4.281×10-5 mm3·N-1·m-1。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 工艺技术 耐压铝合金套筒低压铸造数值模拟 分析与工艺设计 • 吴明琦1，杨慕尧2，杨 军3，王晓宇3，艾秀兰3 运用Flow-3D 软件对低压铸造压力容器A356铝合金套筒铸件进行了充型凝固过程分析，设计了铸造工艺方案。通过优化浇注温度、模具温度和压力等生产工艺参数，得到内浇口6个均布于法兰底部、冷铁厚度为40%铸件壁厚的工艺设计方案和压力增速376 Pa/s、模具温度为100 ℃、浇注温度为700 ℃的生产工艺方案。生产的铝合金套筒铸件外观良好，热处理后的单铸试棒力学性能、化学成分及铸件气密性检测结果均符合铝合金压力容器验收标准，表明所采用的低压铸造工艺合理可靠。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 矿山机械用机架前座裂纹分析 及解决措施 • 宋志起1，2，刘健明1，2，贾 旭1，2，邹 寅1，2 针对矿山机械用机架前座产生的裂纹，采用光学显微镜、场发射扫描电镜和能谱仪，对裂纹产生的原因进行分析。结果表明，裂纹两侧存在脱碳层，裂纹是铸件在凝固过程中产生的热裂纹，包含氧化夹杂物Fe2O3、MnO、Na2O、CaO的密集双层膜是裂纹源。分析原因可知，在钢液凝固过程中，裹携氧化夹杂物的双层膜从钢液表层渗入内部，并汇聚在晶粒之间。枝晶骨架收缩时，受到型芯的阻碍而产生收缩应力。在高温下，当双层膜位置的集中应变无法满足合金收缩需求时，便会在这个厚度微小的薄弱区域产生裂纹。结合显微组织及裂纹原因分析，采取改善内浇道与冒口位置及分布、采用复合稀土脱氧、精炼合金、加强原材料质量管控、提高作业人员水平和加强炉渣控制等措施，是减少热裂纹产生的有效途径。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 铸钢闸阀盖架整体精铸件变形 及解决措施 • 邵啊新 闸阀阀盖、支架整体设计是降低闸阀生产成本、提高市场竞争力的一种有效途径。但由于阀盖、支架连体后结构复杂，铸件易变形，特别是因浇冒系统凝固收缩应力造成的法兰变形，给精密铸造厂家带来一定的生产难度。经过多次试验，成功研发了一种带有U型槽的专用浇冒系统精密铸造工艺方案，能够有效防止铸件凝固过程中的收缩变形问题。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 基于DOE 优化的冷芯盒树脂砂 铸件粘砂缺陷研究 • 宁显润1，郑 涛1，黄 鹏1，梁迎鑫2，王 宣1，杨 注1，魏 勇1 针对冷芯盒树脂砂铸件在生产过程中普遍存在的粘砂缺陷，本研究系统分析了其形成机理与关键影响因素。通过系统的机理分析和生产数据筛查，在排除部分噪声变量后，最终选定浇注温度、涂料涂层厚度及树脂加入量作为三个关键控制因子，并基于试验设计（DOE）方法展开优化研究。通过对试验数据的统计分析，明确各因素对粘砂的交互作用及影响，并确定工艺参数组合。试验结果表明，优化方案显著改善了铸件粘砂问题，为实际生产提供了可靠的工艺优化依据。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 李三孤堆楚墓青铜壶所见的铸造工艺 • 董逸岩1，2，苏荣誉2，张钟云3 泥范块范法是中国古代所特有的青铜器铸造技术。战国晚期，青铜器的分铸和装饰技术达到了一个，但针对这一时期器物的科技分析仍较稀少。本文由李三孤堆楚王墓出土的一批铜器入手，通过宏观观察、岩相分析、扫描电镜背散射分析和能谱分析，对战国晚期楚国青铜器的铸造工艺进行了讨论。本文发现，楚国青铜器所用的分铸技术虽未有创新，但其应用与器类的对应关系要比以往研究所认为的更加多样，这一现象或许与器物由多组不同区域的工匠制得相关。由此，发现楚国青铜器的生产格局比以往所知的更为广阔。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 灰铸铁前轴承座上半铸件的 铸造工艺设计 • 王嘉敏1，贾济语2，韩朋作2，马玉琪2， 王宇仙2，赵婧儒2，向青春2 轴承座铸件对机械设备的可靠运行具有重要作用，而对中大型高质量轴承座铸件的铸造工艺进行研究对于装备制造业的发展具有实际意义。本文主要对灰铸铁前轴承座上半铸件进行铸造工艺设计和优化。采用一箱一件、小批量生产，砂型重力铸造，利用呋喃树脂自硬砂造型和制芯；采用曲面分型，两箱造型，减少了砂芯的数量，使整个铸造工艺大大简化。采用封闭式底注式浇注系统，各浇道横截面面积比为ΣA直∶ΣA横∶ΣA内＝1.4∶1.2∶1，浇注温度为1 350 ℃，浇注时间为35 s，并利用ProCAST数值模拟软件首先对铸件裸件进行了仿真分析，根据铸件的缺陷状况模拟结果，然后分别进行了冒口设计和冷铁设计。通过一个明顶缩颈普通冒口和两个保温冒口相结合，再配合相应冷铁设计，使铸件实现了顺序凝固，尤其对铸件的厚大部位实现了良好的补缩，获得了内部无缩孔、疏松缺陷的铸件。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 可旋转芯盒的全自动垂直 分型射芯机的研制 • 朱 丹1，夏小江1，严纯建2，潘东杰1，洪华泽1 详细介绍了可旋转芯盒的全自动垂直分型射芯机的研制目的与意义、技术参数和工作流程，以及主要结构的设计及应用。该设备的成功研制与传送带结合应用可解决小而多砂芯出芯、砂芯输送与芯盒型腔废砂的倒出和收集问题，大大提高芯盒利用率和制芯的生产效率，降低生产成本，且整机结构紧凑可靠，工序简单、控制点明确，易实现整机的智能化、自动化，同时易采用传送带链接实现多台射芯机并联成线，是后期我司制芯自动化生产线的关键设备。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 国际科技译文 添加Cu 和Sn 对蠕墨铸铁石墨 形态的影响 • 淡路佳孝1，平塚贞人2，小绵利宪2 在蠕墨铸铁中，厚壁部位的力学性能通常较低，这使其难以适应大型铸件的使用要求。力学性能偏低的原因是厚壁部位蠕虫状石墨发生了粗化，且基体为铁素体。因此，有必要对基体进行强化。本文研究了不同珠光体促进元素Cu、Sn添加量对石墨形态及基体组织的影响。结果表明：随Cu和Sn的增加，石墨形态由蠕虫状转变为球状，基体组织由铁素体转变为珠光体；随着冷却速度的降低，石墨形态也会向球状石墨转变；以上结果是受到石墨周围形成的铜锡层的影响所致。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]