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專題綜述 
鈦合金鑄造用型芯應用現狀及展望 ? 李重陽1，劉鴻羽1，薛松海2，劉時兵1，史昆1，張志勇1，韓冬1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 有色合金 固- 液界面能各向異性對定向凝固 Al-4.5wt.%Cu 合金枝晶形態的影響 ? 王 琴1，王玉敏2，劉仲禮2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] T6 熱處理對鑄造鋁硅合金組織與硬度的影響 ? 陳隆波1，顧吉仁2，郭紀林1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 熱等靜壓處理對ZL205A 合金組織的影響 ? 馮廣召，李少楠，程運超，柳 森，周耀忠 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 試驗研究 Al 含量對CoFeNi2V0.5 高熵合金微觀組織和 力學性能的影響 ? 齊兆鑫1，梁 卉1，趙延周1，高 利1，曹志強1，2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 澆注系統對離心鑄造TiAl 合金葉片成形的影響 ? 胡海濤1，2，3，左家斌1，2，3，黃 東1，2，3，丁賢飛1，2，3，南 海1，2，3 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Ti 含量對重載車用含Nb 鑄鋼組織與 力學性能的影響 ? 范澤熙，丁 旺，楊弋濤 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Fe-Cr-Al 合金氧化膜的形貌表征及性能 ? 華脂亭，韓麗平，呂曉霞 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 石英纖維對氧化硅陶瓷型芯性能的影響 ? 肖祖德1，玄偉東1，段方苗2，白小龍2，王保軍1，任興孚1，任忠鳴1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 工藝技術 K4002 合金異型復雜薄壁進氣道鑄件成形工藝 ? 謝秋峰1，2，尹三強1，2，吳亞夫1，2，吳劍濤1，2，李 維1，2，李俊濤1，2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 垂直DISA 線生產高鐵用球墨鑄鐵底板類 產品鑄造工藝設計及優化 ? 劉士魁，張寶良，盧向宇 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 壓鑄ADC12 鋁合金手機中框熱裂分析及解決措施 ? 閆 俊1，2，程漢明2，石 帥2，范衛忠1，2，高偉全1，2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 基于數值模擬的ZL205A 泵殼鑄件金屬型 加壓凝固工藝研究 ? 樊建勛1，陳明偉2，3 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 液壓件鑄件氣孔缺陷的形成原因及防止措施 ? 程鳳軍，潘安霞 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 搖枕和側架鑄鋼件夾砂及粘砂缺陷控制措施 ? 熊火順，向尚林，陳 濤 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] SCT110T 側架鑄造工藝設計與試制 ? 張玉磊1，張 緯1，孟少峰2，張文魁1，康 鋒2，張 純3，任艷紅2，史旭東1，李志勇1，張 龔1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 履帶板鑄造工藝設計及生產實踐 ? 趙紅樂1，張 緯1，惠亞興2，張千龍2，劉宏斌2，孟少峰3，周志勇3，李瑞寧1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 船舶艉軸承的鑄造工藝優化 ? 劉 沙1，滕宗龍2，嚴純建2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
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專題綜述 鈦合金鑄造用型芯應用現狀及展望 ? 李重陽1，劉鴻羽1，薛松海2，劉時兵1，史昆1，張志勇1，韓冬1 在成形具有復雜內腔結構的鈦合金鑄件時，型芯的正確選取和使用至關重要。就目前鈦合金鑄造應用最為廣泛的三種型芯（石墨芯、金屬芯、陶瓷芯）進行了系統闡述，并對未來型芯的發展進行了展望，以期為我國高端鈦合金部件制造水平的提升提供有益借鑒。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 有色合金 固- 液界面能各向異性對定向凝固 Al-4.5wt.%Cu 合金枝晶形態的影響 ? 王 琴1，王玉敏2，劉仲禮2 采用高溫度梯度定向凝固技術結合現代材料分析方法研究了固-液界面能各向異性對鋁合金枝晶生長的影響。結果表明，當沿（100）晶面上不同晶向，在Al-4.5wt.%Cu合金中制備出軸向枝晶和退化枝晶；沿（111）晶面上不同晶向，制備出軸向海藻晶、傾斜海藻晶和退化海藻晶組織。通過構建界面能各向異性極圖發現，不同枝晶的生長取向與晶面上各向異性強度方向一致。不僅拓展了金屬合金凝固組織的研究范疇，而且對輕質金屬材料鋁合金的組織預測和控制有很好的指導作用。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] T6 熱處理對鑄造鋁硅合金組織與硬度的影響 ? 陳隆波1，顧吉仁2，郭紀林1 通過金相組織分析和硬度測試，研究了鑄造Al-9Si-2Cu-Mg合金在不同熱處理工藝下的組織與硬度變化規律，并對鑄造Al-9Si-2Cu-Mg合金的T6熱處理工藝進行了優化。結果表明，鑄造Al-9Si-2Cu-Mg合金經495 ℃固溶處理6 h后，合金的DSC曲線上幾乎沒有第二相的吸熱峰，而合金微觀組織中θ-Al2Cu相發生了破碎，并幾乎完全溶解；經過515 ℃與530 ℃下超過2 h的第二階段固溶處理后，合金微觀組織及其硬度均無明顯變化；經過190 ℃保溫4 h的人工時效處理后，合金的硬度趨于穩定，并且隨著人工時效溫度的升高，合金的硬度下降。最終優化后的T6熱處理工藝為：第一階段495 ℃固溶處理6 h；第二階段515 ℃固溶處理2 h；第三階段190 ℃人工時效4 h。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 熱等靜壓處理對ZL205A 合金組織的影響 ? 馮廣召，李少楠，程運超，柳 森，周耀忠 對經過與未經過熱等靜壓處理的ZL205A合金的組織和性能進行了對比研究。結果表明，ZL205A合金力學性能與顯微組織之間存在一定關系。經熱等靜壓處理后，合金中Al2Cu強化相在晶界的偏聚量減少，T相在組織中的彌散程度加強，合金顯微組織中出現了一次枝晶的熔斷與消失，提高了合金的力學性能。其原因一方面是顯微孔洞等缺陷在高溫蠕變作用下形成閉合，另一方面是在高溫、高壓作用下，合金組織中的空位擴散與位錯擴散作用增強，顯微孔洞閉合界面發生熔合，枝晶組織減少，強化相彌散程度增加，從而使合金的力學性能提高，且力學性能值的分散程度降低。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 試驗研究 Al 含量對CoFeNi2V0.5 高熵合金微觀組織和 力學性能的影響 ? 齊兆鑫1，梁 卉1，趙延周1，高 利1，曹志強1，2 采用真空電弧熔煉爐制備了不同Al含量的AlxCoFeNi2V0.5（x=0～1.0）高熵合金鑄錠，并通過X射線衍射儀（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、維氏硬度計、電子萬能試驗機以及振動樣品強磁計（VSM）研究了不同Al含量對AlCoFeNi2V0.5合金微觀組織、力學性能及磁性能的影響。結果表明，隨著Al含量的增加，鑄態AlxCoFeNi2V0.5高熵合金晶體結構發生了由FCC相到FCC+BCC雙相的轉變，同時合金的壓縮強度和硬度也出現了不同程度的提高。當x=0.6時，合金的斷后伸長率為20.9%，抗拉強度為1 072.1 MPa，表現出了優異的強度和塑性相結合。這是由于Al元素的加入使合金產生了嚴重的晶格畸變，從而起到固溶強化和細晶強化的作用，同時BCC相的析出起到第二相強化的作用。AlxCoFeNi2V0.5高熵合金均表現出了典型的軟磁材料的特征，當x從0增加到1，合金的飽和磁化強度逐漸降低，矯頑力升高。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 澆注系統對離心鑄造TiAl 合金葉片成形的影響 ? 胡海濤1，2，3，左家斌1，2，3，黃 東1，2，3，丁賢飛1，2，3，南 海1，2，3 采用數值模擬方法研究了澆注系統對離心鑄造TiAl合金葉片成形的影響，并根據熔體充型特征和充型溫度對不同離心半徑、葉片長度方向與水平方向夾角、葉片弦寬方向與離心力方向夾角的TiAl合金葉片的成形進行了分析。結果表明，在葉片弦寬方向與離心力方向夾角為90°的條件下，首股熔體充填葉片進氣邊，后續熔體充填排氣邊并與首股熔體匯合后完成葉片充型。離心半徑由100 mm增加至200 mm，熔體紊流傾向增大，熔體充填至近葉冠排氣邊處的溫度由1 533 ℃提高至1 545 ℃。葉片長度方向與水平方向夾角由30°增至60°，熔體紊流傾向減小，熔體充填至近葉冠排氣邊處的溫度由1 543 ℃降低至1 537 ℃。葉片弦寬方向與離心力方向夾角由30°增大至90°，首股熔體由充填葉片排氣邊轉變為充填進氣邊，由不發生匯流轉變為發生匯流，隨后完成葉片充型，熔體紊流傾向增大，熔體充填至近葉冠排氣邊處的溫度由1 533 ℃提高至1 542 ℃。采用離心半徑為150 mm，葉片長度方向與水平夾角為45°，葉片弦寬方向與離心力方向夾角為30°的澆注系統進行了TiAl合金葉片離心澆注試驗，葉片完整成形，無欠注、冷隔等成形缺陷，從而驗證了數值模擬研究得到的工藝方案的可行性。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Ti 含量對重載車用含Nb 鑄鋼組織與 力學性能的影響 ? 范澤熙，丁 旺，楊弋濤 研究了不同Ti含量的重載車用含Nb試驗鑄鋼的顯微組織、力學性能的變化規律。結果表明：少量添加Ti元素后會顯著改善Nb元素在晶界的偏聚現象，生成復合析出物在基體中彌散分布，起到析出強化作用；隨Ti含量進一步增加，析出物在晶界以鏈狀析出且TiN顆粒呈塊狀集結，從而使鋼的力學性能下降。Ti添加量在0.1%時，試驗鑄鋼試樣具有良好的顯微組織和力學性能。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Fe-Cr-Al 合金氧化膜的形貌表征及性能 ? 華脂亭，韓麗平，呂曉霞 利用高溫氧化處理Fe-24Cr-4Al合金表面，制備了Fe-24Cr-4Al合金表面氧化膜。并采用X射線衍射儀、光學金相顯微鏡、掃描電鏡及能譜檢測等多種組織與形貌表征手段，對Fe-24Cr-4Al合金表面氧化層進行了顯微組織的表征以及顯微硬度的測定。結果表明：Fe-24Cr-4Al合金氧化溫度為1 250 ℃，此溫度下可得到平整性和致密度較好的氧化膜，且氧化膜具有較高的硬度。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 石英纖維對氧化硅陶瓷型芯性能的影響 ? 肖祖德1，玄偉東1，段方苗2，白小龍2，王保軍1，任興孚1，任忠鳴1 以石英玻璃粉為原料，添加0~2wt%的短切石英纖維，通過熱壓注法制備了無任何礦化劑的氧化硅陶瓷型芯，探究了不同石英纖維含量下陶瓷型芯中方石英析晶和綜合性能的變化規律。結果表明：隨著石英纖維含量的增加，樣品中方石英析出量和氣孔率逐漸增加，收縮率和高溫撓度隨石英纖維含量的增加逐漸減小，室溫和高溫抗彎強度以及斷裂穩定性隨石英纖維含量的增加先增加后減小，體積密度隨石英纖維含量的增加基本保持不變；在陶瓷型芯中添加0.5wt%石英纖維時，其綜合性能得到大幅度的改善，收縮率為1.0%，氣孔率為9.0%，室溫和高溫抗彎強度分別為17.3 MPa和32.5 MPa，高溫撓度為0.92 mm。綜合所述，石英纖維在顯著降低氧化硅陶瓷型芯收縮的同時，還明顯改善了其室溫和高溫抗彎強度、抗蠕變性能以及斷裂穩定性。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 工藝技術 K4002 合金異型復雜薄壁進氣道鑄件成形工藝 ? 謝秋峰1，2，尹三強1，2，吳亞夫1，2，吳劍濤1，2，李 維1，2，李俊濤1，2 某異型復雜薄壁進氣道鑄件的模具設計和鑄造難度大。采用分塊組合式金屬型芯結構，設計整體蠟模精鑄模具，解決了模具成形問題，并降低了模具成本；采用蠟模校正工裝，對蠟模型面進行定形校正，獲得了滿足尺寸要求且表面質量良好的整體蠟模。設計了聯合注入框架式的澆注系統，確定合理的澆注工藝參數，成功生產出了滿足設計和使用要求的完整進氣道鑄件。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 垂直DISA 線生產高鐵用球墨鑄鐵底板類 產品鑄造工藝設計及優化 ? 劉士魁，張寶良，盧向宇 為了提高垂直分型DISA線的生產效率和產品質量，以高鐵用球墨鑄鐵底板類產品為例，闡述了垂直分型DISA線高鐵用底板產品的模具工藝布局及澆注系統設計方法。結果表明，按照新的工藝設計，DISA線生產效率提高，并且通過殼芯內嵌式冷鐵技術，解決了鑄件關鍵熱節部位內部的縮松、縮孔問題，成功實現了長度405 mm和寬度185 mm高鐵用底板在DISA A板上每模2腔批量生產。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 壓鑄ADC12 鋁合金手機中框熱裂分析及解決措施 ? 閆 俊1，2，程漢明2，石 帥2，范衛忠1，2，高偉全1，2 采用直讀光譜儀、掃描電鏡及金相檢驗等方法對壓鑄ADC12鋁合金手機中框熱裂的原因進行了分析。結果表明，熱裂發生于晶界處，其兩側分布有大量氣孔及碳氧夾雜物，且存在較多的塊狀β（Al9Fe2Si2）脆性相，阻礙了合金的補縮通道，增加了合金的脆性，惡化了材料的力學性能。同時由于在冷卻過程中受到熱力學因素影響導致內部組織分布不均，產生較大熱應力，使手機中框在壓鑄過程中產生熱裂紋。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 基于數值模擬的ZL205A 泵殼鑄件金屬型 加壓凝固工藝研究 ? 樊建勛1，陳明偉2，3 ZL205A泵殼鑄件油腔管路多、壁厚截面結構復雜，采用傳統鑄造工藝生產周期長、批產合格率低。本文結合ProCAST仿真軟件與材料組織性能測試設備對其3D打印砂芯和金屬型加壓凝固鑄造工藝進行了分析研究。ZL205A泵殼鑄件在傳統重力充型條件下，2.5 s內完成了整個充型過程，流動平穩未見明顯的卷氣、紊流，冒口區域凝固至19.48 s時呈糊狀，補縮效果受限，凝固結束時在鑄件內部可見明顯的縮孔、疏松缺陷。選用3D打印砂芯與金屬型澆注模具，模具預熱溫度與熔體澆注溫度分別調整為220～250 ℃和725～730 ℃，充型加載壓力和保壓時間分別選擇為0.4～0.8 MPa和2～3.5 min，明顯減少了ZL205A泵殼鑄件內部的疏松及縮孔缺陷；經T5熱處理后鑄件本體剖切試樣的平均抗拉強度、屈服強度與伸長率分別達到了480 MPa、419 MPa與8%，主強化相Al2Cu呈圓盤狀形貌，平均直徑約為120 nm，平均厚度約為20 nm，在初生α-Al基體內部彌散析出，Ag元素添加后在初生α-Al基體內部均勻分布，Zr、Sc元素沿Al2Cu強化相分散分布。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 液壓件鑄件氣孔缺陷的形成原因及防止措施 ? 程鳳軍，潘安霞 液壓件鑄件內腔形狀復雜、尺寸精度要求高，砂芯常用覆膜砂制作。氣孔是該類鑄件常見缺陷之一，具體表現為表面氣孔、重皮、嗆火等形式，主要是由于砂芯發氣量大所致。以液壓件后蓋為例，對鑄件的氣孔缺陷形成原因進行了分析，然后以 “排、減、溢”為原則，提出了防止鑄件氣孔缺陷的具體措施，包括加強芯頭排氣、砂芯減重、制芯后二次烘烤、提高澆注溫度、設置溢流冒口等。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 搖枕和側架鑄鋼件夾砂及粘砂缺陷控制措施 ? 熊火順，向尚林，陳 濤 搖枕和側架是軌道貨車走行部件的重要組成部分，其成形質量的優劣與鑄造工藝密切相關。粘土濕型砂鑄造是搖枕和側架常見成形方法之一，但在工藝實施過程中易產生夾砂、粘砂等鑄造缺陷，降低了搖枕和側架鑄件質量。通過對夾砂和粘砂的缺陷形成原因進行分析，采取了改進濕型砂配比、提高砂型緊實度和增加回用砂粒度等型砂性能指標檢測控制等措施。生產實踐表明，所采取的改進措施是有效的，所生產搖枕和側架鑄件的夾砂和粘砂鑄造缺陷產生比例降低，產品質量提高。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] SCT110T 側架鑄造工藝設計與試制 ? 張玉磊1，張 緯1，孟少峰2，張文魁1，康 鋒2，張 純3，任艷紅2，史旭東1，李志勇1，張 龔1 根據側架零件的結構特點和技術要求，進行了鑄造工藝設計。采用底注開放式澆注系統，在鑄件熱節處設置冒口進行補縮，并利用數值模擬軟件對鑄造工藝進行了模擬優化。采用優化的鑄造工藝試制側架鑄件，成功獲得合格的鑄件產品。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 履帶板鑄造工藝設計及生產實踐 ? 趙紅樂1，張 緯1，惠亞興2，張千龍2，劉宏斌2，孟少峰3，周志勇3，李瑞寧1 對履帶板鑄件進行了鑄造工藝設計，并借助數值模擬軟件對鑄件的充型和凝固過程進行分析。模擬結果表明：鑄件充型平穩，未發生明顯的噴濺；鑄件放置冷鐵的部位首先凝固，整體上實現了自下而上的順序凝固，冒口部分最后凝固，鑄件凝固過程沒有形成孤立液相區；鑄件縮孔、縮松集中于澆道和冒口內，鑄件部分未見缺陷。根據模擬結果進行了產品試制，試制鑄件在銷孔內產生較嚴重粘砂缺陷，解剖后經磁粉探傷發現內腔轉角處普遍存在裂紋，鑄件其他方面符合要求。根據存在的問題，進行了相應的工藝優化，優化后生產驗證表明，鑄件滿足了產品的技術要求。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 船舶艉軸承的鑄造工藝優化 ? 劉 沙1，滕宗龍2，嚴純建2 船舶用艉軸承，材質為HT300，要求不允許有任何鑄造缺陷，但在生產過程中，艉軸承因縮陷、粘砂造成的廢品率高達50%，無法保證產品質量。通過對缺陷進行分析，對工藝進行改進，控制鐵液的充型溫度場，使溫度場均勻，最終解決了鑄件的粘砂缺陷，廢品率降低至5%。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]