-
試驗研究 
20Cr2Ni4A 齒輪鋼天然氣滲碳工藝研究 ? 劉國強1，2，王小海1，2，張? 鵬1，2，李? 軍1，2，王? 卓1，2，班永華1，2，蔡? 紅1 ，于慶峰1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 基于Creo從零件設計模型到鑄件模型的特征處理方法 ? 劉江鋒1 ，董玉德1 ，崔宇翔1 ，周 弓1 ，鄒文兵2 ，劉穎卓2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Mg和RE氧化物混合粉末孕育AZ31B鎂合金的組織和性能 ? 趙 兵，廖恒斌，杜 軍 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 熱處理對鑄造雙相不銹鋼組織與硬度的影響 ? 石少坤1 ，胡建文1，2，3，李 杰1 ，陸子彤1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 熔鑄工藝對銅鋼雙金屬復合材料組織性能作用規律 ? 任冰冰1 ，王元龍2 ，張吉賢1 ，隋大山2 ，郭志敏1 ，胡廣洪2 ，楊小林1 ，羅長增1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 熔鑄工藝對銅鋼雙金屬復合材料組織性能作用規律 ? 任冰冰1 ，王元龍2 ，張吉賢1 ，隋大山2 ，郭志敏1 ，胡廣洪2 ，楊小林1 ，羅長增1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 高溫合金 Al含量對單晶高溫合金1100 ℃長期時效后組織和持久性能的影響 ? 王旭東1,2，楊 忠1 ，劉麗榮3 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 恢復熱處理固溶溫度對DD11單晶合金組織及持久性能的影響 ? 劉晨光，楊振宇，鄭素杰，沈 濱，趙云松，吳慶輝，鄭 帥，張 劍 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 熱等靜壓對DD419單晶高溫合金組織與持久性能的影響 ? 李寒松1 ，孫士江2 ，刁愛民3 ，孫晶霞4 ，楊樹林2 ，劉金來3 ，劉紀德4 ，孟 杰4 ，王新廣4 ，李金國4 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 大尺寸K465鎳基高溫合金母合金鑄錠表面缺陷形成機理 ? 王樹森1 ，舒德龍2 ，王振江2 ，謝 君2 ，梁 軍3 ，荀淑玲2 ，侯桂臣2 ，于金江2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 檢測技術 基于 GD&T 的鈦合金鑄件尺寸系統分析 ? 朱夢秀1，2，錢 巍1，3 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 基于鑄件模態分析的音頻檢測信息提取 ? 徐從裕1 ，王 標1 ，洪 軍２，朱慶寶２ [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 工藝技術 汽車發動機右懸置支架及螺栓斷裂失效分析 ? 袁成逸，徐文雷，胡治春，馮雪橋，陽大云 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 砂型鑄造鐵路貨車車鉤鑄鋼鉤體鑄造工藝分析與驗證 ? 鄭寶堂 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] LFV生產超低碳不銹鋼真空處理防噴濺工藝措施 ? 吳燈鵬，程新軍 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 真空感應懸浮熔煉工藝的自動控制研究 ? 何永亮，李萬青，嚴建強，劉靜巖，劉新峰，嚴增男，張鵬程 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 新型三明治覆蓋法提高球化劑中 Mg 的吸收率 ? 郭振峰，孫公軍 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 異構骨架砂型鑄造工藝設計及生產驗證 ? 李燕霞，劉 暢，白日新 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 基于改進人工蜂群算法的砂型鑄造打磨工序并行機調度 ? 陳發源1 ，盧旭鋒1 ，侯藹麟2 ，計效園1 ，王澤明2 ，周建新1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 專訪 為壓鑄之美，奮楫篤行守初心 ——訪中國機械工程學會鑄造分會副理事長、清華大學熊守美教授 ? [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
-
試驗研究 20Cr2Ni4A 齒輪鋼天然氣滲碳工藝研究 ? 劉國強1，2，王小海1，2，張? 鵬1，2，李? 軍1，2，王? 卓1，2，班永華1，2，蔡? 紅1 ，于慶峰1 為了解決常規滲碳過程中存在效率低、污染重、成本高的問題，采用凈化后天然氣作為富化介質對20Cr2Ni4A齒輪鋼進行滲碳處理。通過掃描電鏡、能譜分析儀、顯微硬度儀、碳硫分析儀、殘余應力檢測儀等手段對常規滲碳與天然氣滲碳后的顯微組織、滲層成分、硬度梯度、碳濃度梯度、殘余應力分布梯度進行檢測，并對兩種滲碳工藝的生產效率進行對比，同時也對天然氣滲碳后的常、低溫沖擊斷口形貌進行了分析。結果表明：與常規滲碳相比，當滲碳層深為（1.6±0.2）mm時，天然氣滲碳可提升效率15%以上；可獲得較為平緩的硬度梯度、碳濃度梯度分布和較高的滲層殘余壓應力。低溫沖擊斷口形貌具有韌窩少而淺、準解理形貌和二次裂紋多等特征，同時局部區域出現沿晶斷裂。天然氣滲碳工藝可應用于高承載、長壽命重載齒輪的表面強化。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 基于Creo從零件設計模型到鑄件模型的特征處理方法 ? 劉江鋒1 ，董玉德1 ，崔宇翔1 ，周 弓1 ，鄒文兵2 ，劉穎卓2 針對鑄造數值模擬前從零件設計模型到鑄件模型的轉化過程中，體加工特征處理和面加工特征處理的繁瑣性、操作時的復雜性等問題，提出一種從設計模型到鑄件模型特征處理的方法。該方法建立在實際生產需求和特征建模技術的基礎上，以Creo 2.0為研發平臺，實現了轉化過程中特征處理的優化。首先基于特征識別，遍歷模型中所有的特征，把不鑄出特征進行批量抑制；其次，封裝了柔性建模的偏移和替代命令，以加厚以及用參考面替代的方式實現了添加加工余量的要求。并以航天零件中的艙體為例驗證了所提方法的有效性。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Mg和RE氧化物混合粉末孕育AZ31B鎂合金的組織和性能 ? 趙 兵，廖恒斌，杜 軍 利用純Mg和Mg-20Ce（La）氧化燃燒粉末對AZ31B合金熔體進行孕育處理，研究孕育細化效果和力學性能，并對含等量Ce和La的AZ31B合金進行對比。結果表明：氧化燃燒粉末可有效孕育細化AZ31B鎂合金并提高其力學性能，其中Mg-20La氧化燃燒粉末細化效果最好，晶粒細化率達67%，抗拉強度、屈服強度與斷裂應變提升最為顯著，分別比AZ31B鎂合金提升59%、31%和75%。熱力學計算結果表明，Ce2O3和La2O3等氧化物在鎂熔體中能被還原并生成Al4Ce與Al11La３化合物，吸附于α-Mg晶粒表面抑制晶粒生長，與MgO異質形核核心協同細化合金晶粒，改善了合金的力學性能。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 熱處理對鑄造雙相不銹鋼組織與硬度的影響 ? 石少坤1 ，胡建文1，2，3，李 杰1 ，陸子彤1 研究了固溶和時效處理對CD-4MCu雙相不銹鋼的微觀組織、相含量、成分及硬度的影響。結果表明：隨固溶處理溫度的升高，CD-4MCu雙相不銹鋼中α相含量增加，γ相中Cr元素含量逐漸增多，Ni含量減少，細長條棒狀γ相逐漸被短棒狀或塊狀γ相取代，而且γ相逐漸粗化；宏觀硬度與α相顯微硬度均隨固溶溫度的升高而增加，時效處理后兩相晶粒內及界面上均未見碳化物的析出，但硬度較鑄態和固溶態都有明顯提升。時效溫度為460 ℃時，硬度達HBW 350，α相顯微硬度與宏觀硬度變化規律一致，固溶和時效態γ相的顯微硬度變化很小。CD-4MCu雙相鋼固溶與時效后硬度的升高均與鐵素體相含量增加有關。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 熔鑄工藝對銅鋼雙金屬復合材料組織性能作用規律 ? 任冰冰1 ，王元龍2 ，張吉賢1 ，隋大山2 ，郭志敏1 ，胡廣洪2 ，楊小林1 ，羅長增1 采用熔鑄復合法制備了高鉛青銅CuPb15Sn7/45鋼雙金屬層狀復合材料，研究了加熱條件和冷卻速率等工藝參數對銅鋼復合界面和組織性能的影響規律。結果表明，當裝爐溫度為900 ℃，保溫溫度為1 015 ℃，保溫時間為5 min并采用氮氣冷卻時，銅鋼界面具有優異的冶金結合性能，界面拉伸斷裂強度達到200 MPa；銅合金區鉛顆粒分布較均勻，鉛元素燒損量低于1%；鋼基體的組織和晶粒尺寸分布合理，表現出優異的熔鑄復合效果。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 熔鑄工藝對銅鋼雙金屬復合材料組織性能作用規律 ? 任冰冰1 ，王元龍2 ，張吉賢1 ，隋大山2 ，郭志敏1 ，胡廣洪2 ，楊小林1 ，羅長增1 采用熔鑄復合法制備了高鉛青銅CuPb15Sn7/45鋼雙金屬層狀復合材料，研究了加熱條件和冷卻速率等工藝參數對銅鋼復合界面和組織性能的影響規律。結果表明，當裝爐溫度為900 ℃，保溫溫度為1 015 ℃，保溫時間為5 min并采用氮氣冷卻時，銅鋼界面具有優異的冶金結合性能，界面拉伸斷裂強度達到200 MPa；銅合金區鉛顆粒分布較均勻，鉛元素燒損量低于1%；鋼基體的組織和晶粒尺寸分布合理，表現出優異的熔鑄復合效果。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 高溫合金 Al含量對單晶高溫合金1100 ℃長期時效后組織和持久性能的影響 ? 王旭東1,2，楊 忠1 ，劉麗榮3 研究了兩種不同Al含量單晶高溫合金的熱處理態組織和1 100 ℃不同時間長期時效處理后的組織形貌以及長期時效對兩種合金持久性能的影響，考察Al含量對合金組織穩定性以及持久性能的影響機理。研究結果表明：兩種不同Al含量的合金經完全熱處理后，5.7Al合金與6.1Al合金的γ′相尺寸相當，和5.7Al合金相比，6.1Al合金的γ基體通道略窄，體積分數從65%增加至70%左右；1 100 ℃長期時效過程中，5.7Al合金的γ′相的長大速率低于6.1Al合金，TCP相的析出傾向明顯小于6.1Al合金，5.7Al合金的組織穩定性高于6.1Al合金；經1 100 ℃長期時效處理的兩種不同Al含量合金試樣在1 120 ℃/137 MPa下的持久壽命均隨長期時效時間延長而降低，長期時效1 000 h后，兩種合金的持久壽命均約為熱處理態的50%；在不同長期時效時間下5.7Al合金的持久壽命都略高于6.1Al合金。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 恢復熱處理固溶溫度對DD11單晶合金組織及持久性能的影響 ? 劉晨光，楊振宇，鄭素杰，沈 濱，趙云松，吳慶輝，鄭 帥，張 劍 為修復單晶合金渦輪葉片退化組織及提高其持久性能，對一種第二代鎳基單晶合金DD11進行1 070 ℃/3 000 h長期時效處理后再進行恢復熱處理，研究了恢復熱處理工藝中固溶溫度對DD11單晶合金組織和持久壽命的影響。結果表明：恢復熱處理可以有效消除長期時效處理試樣中粗大γ′相組織并恢復其體積含量，使合金的組織和持久壽命恢復到完全熱處理狀態。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 熱等靜壓對DD419單晶高溫合金組織與持久性能的影響 ? 李寒松1 ，孫士江2 ，刁愛民3 ，孫晶霞4 ，楊樹林2 ，劉金來3 ，劉紀德4 ，孟 杰4 ，王新廣4 ，李金國4 在3種條件下對第二代單晶高溫合金DD419進行了熱等靜壓(HIP)處理，利用Ｘ射線三維成像技術(XRT)對處理后的樣品進行表征，研究了熱等靜壓對合金持久性能的影響。結果表明：熱等靜壓處理能夠顯著降低孔洞的直徑和數量。對于熱等靜壓處理充分的樣品，其孔隙率極低，持久壽命相較于熱等靜壓之前提高了59%。對于熱等靜壓處理不充分的樣品，盡管孔隙率較小，但它們的持久壽命相較于熱等靜壓之前并沒有顯著提升。由此說明，鑄造和熱處理過程中產生的孔洞對單晶高溫合金的持久壽命有著重要影響，恰當的熱等靜壓工藝對合金的持久性能有著改善的作用。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 大尺寸K465鎳基高溫合金母合金鑄錠表面缺陷形成機理 ? 王樹森1 ，舒德龍2 ，王振江2 ，謝 君2 ，梁 軍3 ，荀淑玲2 ，侯桂臣2 ，于金江2 通過對大尺寸K465鎳基高溫合金母合金錠表面缺陷進行組織觀察和缺陷附近的元素濃度分布測量，研究了表面氣孔、細小裂紋及蛛網狀裂紋的形成機理。結果表面，澆注期間，金屬錠模內壁放氣或內壁上附著的少量氣體在鋼液澆注瞬間體積增大，并延鑄錠薄弱區域向合金錠內膨脹，是導致母合金錠表面產生孔洞的主要原因。錠模預熱期間內壁形成的碳層被鋼液卷入并與熔體中的Ti反應形成脆性較大的TiC，并在合金錠冷卻收縮期間斷裂，是表面產生細小裂紋的主要原因。而原料中通過精煉處理未完全消除的N元素雜質，以及由真空爐漏氣產生的“過堂風”可促進熔體中形成的大量TiN顆粒，隨合金液注入錠模后，局部TiN顆粒聚集引起該區域液相流動受阻，阻礙與周圍區域的濃度交換，導致形成α-W；另一方面，TiN顆粒促進大量MC碳化物析出，使該區域與周圍的組織差異性較大，導致該區域在合金錠冷卻期間發生熱裂，從而產生蛛網狀裂紋。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 檢測技術 基于 GD&T 的鈦合金鑄件尺寸系統分析 ? 朱夢秀1，2，錢 巍1，3 針對熔模鑄造行業因產品過程尺寸分析不系統導致的收縮率數據誤差較大及過程檢測不合理問題，提出了一種將產品各要素及其特征（大小、方向、形狀、位置）統籌與分解的系統化尺寸分析方法。以旋轉體產品為例，利用現代藍光檢測技術，根據鑄件結構特征，將GD&T運用至產品各工序的尺寸分析工藝制定中，對制造過程中產品各要素各特征的變化進行定性定量分析，并驗證工藝的可靠性。根據結果能清晰有效分析出旋轉體產品尺寸和形位的變化量及趨勢，對于特異性的尺寸變化可快速分析出原因。通過將GD&T運用至熔模鑄造產品尺寸跟蹤中，能高效準確對產品尺寸進行定性和定量化分析，有利于提高產品尺寸精度，減少生產浪費，提高生產效益。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 基于鑄件模態分析的音頻檢測信息提取 ? 徐從裕1 ，王 標1 ，洪 軍２，朱慶寶２ 研究球墨鑄鐵和蠕墨鑄鐵在外部激勵下的音頻檢測信息提取方法，用有限元對鑄件的振動方程進行模態分析，獲取鑄件的振動模態云圖，并根據振動模態云圖，分析了鑄件的各階振動模態的特點以及激勵與音頻響應信號之間的輸入輸出關系，為球墨鑄鐵和蠕墨鑄鐵在線檢測的音頻檢測信息的準確提取提供了科學依據。試驗以某種型號的汽車飛輪球墨鑄鐵為例，進行了模態分析，并實測了20件樣品，實測結果與模態分析結果高度吻合。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 工藝技術 汽車發動機右懸置支架及螺栓斷裂失效分析 ? 袁成逸，徐文雷，胡治春，馮雪橋，陽大云 汽車發動機右懸置支架及螺栓在試驗場進行綜合耐久試驗時發生斷裂失效。通過宏觀檢查、斷口形貌、化學成分、金相組織及硬度等測試方法，分析了懸置支架和螺栓的斷裂失效模式，并采用數值模擬方法進一步分析了斷裂失效的原因。結果表明：懸置支架在交變載荷作用下，接觸面之間發生相對滑移，導致連接螺栓發生疲勞斷裂，最終導致懸置支架的斷裂。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 砂型鑄造鐵路貨車車鉤鑄鋼鉤體鑄造工藝分析與驗證 ? 鄭寶堂 應用AnyCasting軟件對鐵路貨車17型車鉤鉤體鑄鋼件的工藝方案進行數值模擬，分析預測了初始工藝狀態下鑄件內部可能產生的縮孔縮松缺陷。通過車鉤鑄件鑄造工藝生產驗證和鑄件解剖檢查，驗證了數值模擬結果的準確性。有針對性地采取工藝措施之后，鑄造出質量合格的車鉤鑄件。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] LFV生產超低碳不銹鋼真空處理防噴濺工藝措施 ? 吳燈鵬，程新軍 在使用EAF（電弧爐）+LF（鋼包精煉爐）+VOD（真空吹氧脫碳精煉爐）設備冶煉超低碳不銹鋼的真空處理階段，鋼液容易發生噴濺，影響正常生產和設備運行，甚至會引發安全事故。分析了鋼液噴濺的成因，提出可操控的工藝整改措施，以降低鋼液噴濺對真空處理過程的影響。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 真空感應懸浮熔煉工藝的自動控制研究 ? 何永亮，李萬青，嚴建強，劉靜巖，劉新峰，嚴增男，張鵬程 簡要介紹了冷坩堝真空感應懸浮熔煉裝備的發展現狀、應用及其組成。在實際熔煉合金的過程中，通過PLC對熔煉中的各項工藝數據采集、運算、存儲、分析、優化，制定了的熔煉工藝曲線，PLC和工業計算機之間相互通訊使真空懸浮熔煉過程的邏輯控制與過程控制得以實現，并能夠進行遠程監控、控制、診斷與管理，保證了后續熔煉合金成分均勻及質量穩定。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 新型三明治覆蓋法提高球化劑中 Mg 的吸收率 ? 郭振峰，孫公軍 對沖入法球化處理時，球化劑、孕育劑、覆蓋劑的裝包方法進行了介紹。合理稱重后，采用分批分層，類似三明治形狀的裝包順序，并采取逐層搗實、稍加覆蓋的操作方法，可延緩球化反應起爆時間，延長球化反應時間，可使球化劑Mg的吸收率大幅度提高，球鐵最終力學性能及金相組織均得到明顯改善。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 異構骨架砂型鑄造工藝設計及生產驗證 ? 李燕霞，劉 暢，白日新 異構骨架材質為ZL104，內腔結構復雜。根據其結構特點，采用手工造型砂型鑄造方法對鑄造工藝進行設計。通過實際生產驗證，鑄件內、外部質量達到技術指標的要求，獲得了合格的鑄件，證明了工藝方案的合理性和可行性。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 基于改進人工蜂群算法的砂型鑄造打磨工序并行機調度 ? 陳發源1 ，盧旭鋒1 ，侯藹麟2 ，計效園1 ，王澤明2 ，周建新1 多品種小批量砂型鑄造企業打磨工序任務調度是一種并行機調度問題，針對現有人工調度模式下任務分配不均衡、鑄件在部分工人處積壓、資源配置不合理等問題，提出了一種人工蜂群算法 （Artificial Bee Colony algorithm，ABC）輔助的調度模式。首先，建立一種打磨工資系數計算方案，構建以最小化打磨工資系數和的差異、最小化每位工人打磨數量差異為優化目標的數學模型。然后，提出了改進的人工蜂群算法（Improved Discrete Artificial Bee Colony algorithm，IDABC），引入離散編碼、采用啟發式解碼規則、使用防止近親交配的交叉算子和嵌入禁忌搜索的偵察蜂等4個改進策略。再次，使用IDABC對5個不同規模的模擬數據集進行求解，實驗結果顯示IDABC在求解質量、求解速度和穩定性等方面均優于現有的標準ABC和遺傳算法（Genetic Algorithm，GA）。最后，通過1個月內實際調度效果對比，表明了IDABC輔助調度模式能夠有效提升打磨任務分配的均衡性，避免鑄件在部分工人處堆積，實現資源的合理配置。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 專訪 為壓鑄之美，奮楫篤行守初心 ——訪中國機械工程學會鑄造分會副理事長、清華大學熊守美教授 ? 隨著我國經濟的飛速發展，壓鑄市場的空間不斷擴展，在汽車、機械、電子、通訊、數碼影視、軍工等行業的需求逐年增加，各類壓鑄件產品的出口量也在大幅增加，極大地激發了壓鑄市場的迅速擴展，使壓鑄生產的規模和產業結構發生了變化。這種變化突出的表現為：專業壓鑄廠層出不窮、規模較大的壓鑄企業迅速增多、壓鑄企業生產流程延伸（后續加工）至直接交付零件、零件制造企業自行設立壓鑄廠、地域性的壓鑄產業集群逐漸形成并有所擴展、壓鑄件企業從供應商向服務商轉型等。尤其這兩年受新冠肺炎疫情影響，中國很好的疫情控制措施，也為中國壓鑄業帶來發展機遇，需求市場希望利用中國的產能，壓鑄產能開始向中國轉移。這種蒸蒸日上的勢頭，呈現出我國壓鑄業的大好前景。 為了更深入地展示我國壓鑄技術和產業發展情況，《鑄造》雜志于今年組織了兩期壓鑄專欄，同時將采訪一些壓鑄領域的專家學者和企業，挖掘更多的壓鑄人和壓鑄事。2021年3月全國壓鑄行業年會在深圳召開，清華大學熊守美教授是本次會議專家組織委員會主席，熊教授多年來一直從事壓鑄鋁鎂合金的研究工作，也取得了很大的成績，本刊專程去清華大學拜訪了我國壓鑄領域的專家熊守美教授，就其在壓鑄領域所做的研究和開發工作及壓鑄領域的一些問題請教了熊守美教授。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]