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采用单因素法、光学金相、扫描电镜、力学性能测试等手段,研究了添加0~0.8%合金元素Mo对蠕墨铸铁显微组织、不同温度下(室温、400℃和500℃)的力学性能、强度比(高温强度/室温强度)的影响规律。结果表明:Mo不影响石墨形态和蠕化率,略微增加珠光体含量并固溶强化基体中的铁素体和珠光体;随Mo含量的增加,其抗拉强度、屈服强度均增加,但伸长率降低;Mo能有效提高蠕墨铸铁的高温力学性能,尤其是提高高温/室温强度比,提高高温屈服强度,含0.8%Mo的蠕墨铸铁的400℃/室温的屈服强度比由0.83增加到0.94,500℃/室温的屈服强度比由0.7增加到0.84。

p208p2002/csl-1.8G/00009/230868

研究了1000次热冲击疲劳循环对某型航空发动机单晶高温合金涡轮叶片损伤行为的影响。结果发现,在叶片尾缘排气窗间隔墙与叶片盆侧过渡的转角处形成热疲劳裂纹,裂纹长度较小。通过对叶片不同位置γ′相的显微观察和定量表征发现,叶片尾缘部分γ′相形貌退化较为明显,其余γ′相尚未发生明显退化,仍保持规则的立方状,表明1000次热冲击疲劳循环对叶片的抗冷热性能影响较小。

p208p2002/csl-1.8G/00009/230869

分别从增强体的选择、基体的选择和构型设计等方面综述了原位合成非连续增强钛基复合材料的研究现状;概述了熔铸法、机械合金化法、自蔓延高温合金合成法、放热弥散法、反应热压法以及接触反应法等原位合成方法的工艺特点、反应原理;介绍了各原位合成方法在制备钛基复合材料中的最新应用;并对原位合成技术在钛基复合材料中的发展进行了展望。

p208p2002/csl-1.8G/00009/230870

稀土镁合金因其优异的室温及高温力学性能而具有广阔的发展前景,文中详细介绍了稀土镁合金中稀土元素在铸造性能、微观组织、力学性能和耐蚀性能方面的作用,以及Mg-Y和Mg-Gd两大主要稀土镁合金系的发展现状。重点分析了目前的研究热点之一:长周期有序结构LPSO(LongPeriodStackingOrderedStructure),并针对Mg-Y(-RE)-Zn和Mg-Gd(-RE)-Zn两个合金系的研究现状进行了阐述;如何提高稀土镁合金的强度、韧性、高温性能和耐蚀性能等方面的同时,解决高成本制备和环境污染问题,建立健全一个绿色的稀土镁合金产业链仍需科研工作者的进一步努力研究。

p208p2002/csl-1.8G/00009/230871

根据皮带轮的结构特点和使用要求,四斜滑块侧向抽芯、合模时预变形保证了皮带轮的轮槽尺寸;中心浇道、沿轮毂深腔的合金填充和布置在皮带轮周围的集渣包设计,保证了皮带轮内部质量和表面质量要求;浇道切刀装置提高了模具工作过程的可靠性;二次推出机构减少了模具的尺寸,降低了模具制造成本。经实际生产验证该模具结构合理,工作过程稳定可靠,产品质量良好、满足了皮带轮压铸件的质量和生产要求。

p208p2002/csl-1.8G/00009/230872

利用ProCAST软件对球墨铸铁连杆铸造工艺过程进行数值模拟,可实现对铸件质量的预判,降低生产成本。运行参数的确定是影响数值模拟结果能否与实际结果相一致的关键因素。依据连杆铸造工艺及生产结果,铸型刚度、石墨化膨胀、球化处理和孕育处理对铸件凝固过程的影响,确定了相关运行参数的具体数值,为铸造工艺的数值模拟提供了数值依据。

p208p2002/csl-1.8G/00009/230873

在汽车车身冲压模具实型铸造生产中,高牌号球墨铸铁产生缩孔的倾向较大。为预防球墨铸铁件缩孔缺陷,利用模拟软件对铸件进行凝固模拟,并与生产中铸件产生的缩孔案例进行对比,讨论了冷却条件对铸件表面缩孔的影响。通过在型面放置冷铁,可避免型面加工后缩孔缺陷。

p208p2002/csl-1.8G/00009/230874

采用离心铸造方法制备TiAlSi/Al-Si复合材料筒状件,研究铸件沿径向方向的微观组织特征,测试铸件的硬度及耐磨性能。结果表明:复合材料铸件形成了外层聚集大量自生初生TiAlSi颗粒、内层基本不含初生颗粒的两层组织结构。含有增强颗粒的铸件外层硬度值更大,体积磨损量更小。在离心场中,初生TiAlSi颗粒的离心运动是形成外层增强复合材料的主要原因。自生颗粒形成了高体积分数颗粒增强区,有效提高了复合材料的硬度与耐磨性能。

p208p2002/csl-1.8G/00009/230875

对粒度为100~200目的宝珠覆膜砂旧砂进行热法再生试验研究,着重探讨了不同加热温度和保温时间对再生砂发气性及砂粒表面显微形貌的影响。结果表明:热法再生最优加热温度为700℃左右,保温时间为20min。再生砂覆膜后抗拉强度和抗弯强度分别达到2.63MPa和6.08MPa。经热法再生后,宝珠覆膜砂旧砂表面树脂膜分子键遭到破坏,中间产物不断氧化产生气体释放,砂粒重新获得较高的表面能,其工艺性能基本接近同种新砂,具有良好的经济效益。

p208p2002/csl-1.8G/00009/230876

采用磷变质细化过共晶铝硅合金中的初晶硅相,并对工业熔体中存在的多种粒子进行研究。结果表明,在过共晶铝硅合金中存在多种异质粒子(如AlP和SiO2)及复合异质粒子[如AlP/SiO2和AlP/(Al2O3+SiO2)]等多种形核中心,这些粒子都能为初晶硅相形核提供固相衬底。在工业合金熔铸过程中,需综合考虑多种粒子的异质形核作用。

p208p2002/csl-1.8G/00009/230877

借助OM、SEM、EDS与力学性能测试表征,对比研究了Zr含量对ZL114A合金微观组织与力学性能的影响。结果表明,Zr元素以K2ZrF6形式添加时具有良好的晶粒细化效果与硅相变质作用,当Zr含量达到0.2%时,初生α-Al基体平均尺寸约为65μm,共晶硅形貌为椭球状,ZL114A合金T6态平均抗拉强度、屈服强度、伸长率与布氏硬度分别为329MPa、286MPa、8.2%与HBS116,当Zr含量过高时,易形成较大的块状Al3Zr相,沉淀在坩埚底部,晶粒细化与硅相变质效果随之衰减。

p208p2002/csl-1.8G/00009/230878

通过添加一定量的Mn和Cr,对HT350进行改性,采用工频熔炼炉熔炼铸铁。研究了Mn和Cr添加量对铸铁性能的影响,结果表明:当添加0.6%Mn,0.4%Cr时,铸铁性能最佳,材料的抗拉强度为425.7MPa,硬度为HBS243,当载荷为700N,摩擦时间为20min时样品磨损量百分比为2.15%,2000次热疲劳试验后主裂纹长度为0.63mm。Mn和Cr元素的添加有利于组织内部珠光体的数量增加和细化,同时在表面形成MnFe2O3和Cr2O3的复合氧化膜,有助于材料力学性能、耐磨性能以及抗热疲劳性能的提高。

p208p2002/csl-1.8G/00009/230879

通过对耐热铸钢排气歧管台架试验失效原因进行检测分析,认为排气歧管开裂部位基体内存在大量复合氧化物、MnS及钙铝酸盐等非金属夹杂物,是排气歧管开裂失效的主要原因。针对夹杂物产生原因,通过优化熔炼工艺,减少炉料带入杂质元素,采用改进的脱氧工艺,熔炼过程中使用惰性气体保护钢液等措施,减少熔体内的非金属夹杂物,使产品性能达到并符合相关技术要求,满足装车使用条件。

p208p2002/csl-1.8G/00009/230880

根据现有低压铸造铝合金轮毂底模涂料在使用中存在的问题,找出在低压铸造过程中,底模形成粘铝、拉伤以及粗糙的具体原因。现有涂料容易脱落或冲刷变薄甚至造成模具裸露,进而造成铝侵蚀,形成粘铝。分析了原涂料成分,给出了改进措施。通过调整涂料组成并结合适当的喷涂工艺,使铝合金轮毂铸造用底模涂料的使用效果得到明显改善,延长模具在机时间,同时改善了轮毂的外观,提高了生产效率。

p208p2002/csl-1.8G/00009/230883

利用涂覆石墨涂料的金属丝孔芯,成功铸出大长径比铝基阵列细孔试样。借助扫描电镜、激光共聚焦显微镜检测手段对获得的阵列细孔形貌及几何参数进行测量分析,进而揭示抽芯力及其影响因素。结果表明:孔芯与铝基体接触面上摩擦因数几乎均接近于0.25;温度与抽芯力存在线性关系,随着温度的降低,抽芯力也降低,孔芯在金属基体内部移动的距离增加;不同温度下抽芯力约在657~752N之间。

p208p2002/csl-1.8G/00009/230884

介绍了重16t、最大壁厚大于300mm的球墨铸铁轴承座的工艺优化及生产实践。通过ProCAST模拟软件优化铸造工艺、使用保温冒口、选用优质原辅材料、喂线法球化处理、多次孕育处理,获得了各项指标优异的轴承座铸件。铸件检验结果表明:各项力学性能均达到了EN-GJS-400-18U材料标准的要求,铸件质量完全符合无损检测技术要求,该生产工艺可行。

p208p2002/csl-1.8G/00009/230885

通过石膏型真空浇注加压凝固两种不同浇注系统的铝合金试样,研究了双膜缺陷对ZL101A合金石膏型精铸缩松缺陷的影响。结果表明,流入型腔中的双膜数量对铝合金石膏型精铸缩松的形成极为关键。流入型腔中的夹杂和双膜数量多,双膜两侧打开后很容易捕获局部夹杂及气体,最终增加了铸件在热节或关键部位形成集中缩松的倾向;流入型腔中的夹杂和双膜数量少,缩松更趋于分散分布。

p208p2002/csl-1.8G/00009/230886

压铸件粘模缺陷直接影响着产品的外观和强度,尤其是有密封要求的铸件,粘模严重会导致局部泄漏,造成不必要的浪费。针对压铸件出现粘模的原因,从化学原理、模具结构、脱模剂成分、压铸工艺参数四个方面进行分析,并采取相应的措施,大幅降低了不良率。

p208p2002/csl-1.8G/00009/230887

研究Sr和P变质对挤压铸造Al-17.5Si合金组织与力学性能的影响。试验结果显示:挤压铸造对过共晶Al-17.5Si合金的组织产生了显著的影响,共晶组织明显细化,初生Si相的数量减少并细化,同时力学性能显著提高。Sr变质后的Al-17.5Si合金在压力下凝固,共晶Si相进一步细化,变为十分细小的纤维状,合金的抗拉强度和伸长率比重力铸造分别提高了59%和328.7%。当P变质处理Al-17.5Si合金挤压铸造成形后,合金组织中却出现了大量的粗大初生Si相颗粒,使得合金的力学性能呈现了降低的趋势。由此确定,挤压铸造过共晶Al-Si合金的最佳变质处理为Sr变质,P变质不适用于挤压铸造成形的过共晶Al-Si合金。

p208p2002/csl-1.8G/00009/230888

以自制Fe-Ti金属粘结剂和ZTA(氧化锆增韧氧化铝)陶瓷颗粒为原料,采用粉末冶金工艺制备多孔陶瓷预制体,并浇注高铬铸铁制备ZTA颗粒增强高铬铸铁基复合材料。使用OM、SEM、XRD等分析手段研究预制体和复合材料的复合界面行为。结果表明,Ti含量15%的粘结剂/ZTA复合界面结合优于Ti含量10%的粘结剂/ZTA复合界面。烧结过程中Ti、O、Zr元素扩散到复合界面微区反应形成致密、连续的TiO_x过渡层,实现ZTA活化包覆。粘结剂与ZTA结合机制为机械结合与反应冶金结合。Ti含量15%的粘结剂制备的预制体具有一定强度和抗热冲击性能,在高铬铸铁液铸渗情况下能保持结构和尺寸,基体与ZTA结合界面致密,无空隙、孔洞缺陷,TiO_x过渡层分布于界面处起到活化、改善界面结合的作用。

p208p2002/csl-1.8G/00009/230889

采用原位合成法制备了不同质量分数的TiB2/Al复合材料,从热力学计算和试验两方面进行分析,得出原位自生法合成的复合材料中仅有TiB2颗粒且稳定存在。借助激光粒度仪、摩擦磨损试验机、扫描电镜等分析了通过萃取试验获得TiB2颗粒的粒度以及其对TiB2/Al复合材料摩擦磨损性能的影响。结果表明,TiB2颗粒尺寸随TiB2/Al复合材料中TiB2含量的增加而增加。随着载荷的增加,相同TiB2含量复合材料的平均摩擦系数呈现减小的趋势,而磨损量快速增加;相同载荷下,随着TiB2含量的增加,复合材料的平均摩擦系数和磨损量均先减小后增大。通过对磨损表面形貌分析,发现复合材料在试验条件下的磨损机理由粘着磨损转变为粘着磨损和磨粒磨损。

p208p2002/csl-1.8G/00009/230890

针对现有浇注技术的不足,为解决人工浇注和串联机器人固定工位浇注存在的负载小、柔性度不足和工作效率低等问题,基于机构拓扑结构理论,设计了一种5自由度混联式重载铸造机器人。介绍了铸造机器人的总体设计方案和工作原理,完成并联工作臂的设计和自由度计算;并运用ADAMS软件对并联工作臂进行运动学仿真分析与模型控制设计,对浇包的运动规律与并联工作臂滑台位移变化规律进行了分析。结果表明,并联工作臂的结构设计可靠合理,所设计的混联式可移动重载铸造机器人能够满足浇注要求,提高了浇注效率。

p208p2002/csl-1.8G/00009/230891

为了解决铸造企业人工制定熔炼批量计划与调度造成效率低下、资源难以优化配置、产能利用率低等问题,基于铸件交货期、熔炼炉容量利用率以及炉次间合金转换约束的考虑,构建了批量计划与调度整数规划模型。针对该模型的特点,提出了启发式的求解策略,将原问题分解为两个相互关联的子问题:(1)同炉浇注的铸件批量划分;(2)熔炼炉熔炼合金的调度,并分别采用动态规划和遗传算法进行求解。最后,分别使用仿真数据和某个砂型铸造企业的实际数据进行测试,结果验证了该模型与求解方法的有效性与优越性。

p208p2002/csl-1.8G/00009/230892

在铝合金基座压铸件开发过程中,利用华铸CAE软件对设计的压铸工艺方案进行充型模拟分析及优化。结果表明,原始方案一个内浇口的金属液充型方式易导致铸件型腔底部和顶部圆筒处出现卷气和夹渣等现象。增设一条辅助内浇口的优化方案充型过程较为合理,可以避免铸件底部和顶部圆筒处出现卷气和夹渣等缺陷。实际生产中铸件的合格率在98%以上。

p208p2002/csl-1.8G/00009/230893

为了解决新能源汽车电机机壳铝合金低压铸造铸件内部树脂覆膜砂工艺制成的砂芯清理问题,提高电机机壳低压铸造的合格率,设计了自动清砂设备控制系统。该系统以PLC作为控制核心,通过振动、旋转铸件的方式,使砂芯与铸件快速完全脱离;再通过高压气体间歇喷吹,将被震碎的砂芯排出铸件内部;最后接入高压水对清砂效果进行检验。结果表明,该设备可有效清理螺旋水道砂芯,大大提高铸件的生产效率和合格率。

p208p2002/csl-1.8G/00009/230894

研究了磷含量（0.49%1.92%,质量分数）对铝电解阳极用磷铸铁热膨胀性能、高温抗氧化性能及耐腐蚀性能的影响。结果表明:经800℃×24h退火后,随着磷含量的增加,磷铸铁的平均热膨胀系数逐渐减小,20800℃平均热膨胀系数为（13.4714.42）×10-6K-1;高温氧化增重先升高后降低,800℃氧化60h后,磷铸铁表面出现不同程度的氧化皮脱落现象,氧化100h后,氧化增重为0.140.22mg/mm2;随磷含量的增加,腐蚀电流密度逐渐增加,腐蚀电位逐渐降低,耐腐蚀性能降低。

p208p2002/csl-1.8G/00009/230896

采用金相显微镜、电子万能拉伸机对Na、Sr、Sb变质后以及不同热处理工艺条件下A356合金的组织和力学性能进行研究。结果表明:在相同的生产条件下,Na、Sr、Sb均对A356合金共晶硅具有较好的变质效果,随后熔体保温过程中Na变质40min后部分失效,Sr和Sb在变质后熔体保温2h组织没有明显的变化。在Sb变质条件下,(535±5)℃固溶,保温8h,时效温度为(155±5)℃,不同的时效保温时间下A356合金宏观组织和晶粒度没有明显的变化,随着时效保温时间的增加,合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率由266MPa、205MPa、8%分别变化为295MPa、227MPa、6.5%。可根据工件性能要求选择合适的热处理工艺。

p208p2002/csl-1.8G/00009/230897

试验制备了钛镁合金材料,与商用AZ91和AZ31镁合金材料进行了性能对比分析。研究了其抗拉强度、耐腐蚀性能和耐磨性能,并对钛镁合金材料物相组成和显微结构进行了分析。研究表明:钛镁合金材料室温抗拉强度为281.6MPa,经200h腐蚀后的抗拉强度为236.5MPa;腐蚀速率为2.753×10-5g/（cm2·h）;在250N载荷作用下,磨损速率为0.052mm3/m;相组成主要为Mg、Al3Ti和Mg17Al12。Al3Ti相和Mg17Al12相的复合作用可以有效提高钛镁合金材料的综合性能。

p208p2002/csl-1.8G/00009/230898

船用单级单吸式离心泵体的材质为锡青铜ZCuSn10Zn2,泵体要承受泵压试验。介绍了锡青铜的铸造特性,并结合泵体的结构特点,对可能产生的铸造缺陷进行了分析,对泵体砂型铸造工艺进行了设计。针对铸件可能产生的含气及缩松、缩裂等缺陷进行了预防。采用设计工艺进行了生产,有效地防止了泵体的渗漏,获得了质量良好的铸件,满足了批量生产的需要。

p208p2002/csl-1.8G/00009/230899

针对传统工艺铸件试制周期长,以铸钢轴承座为例,采用铸造CAE软件Experto-ViewCast辅助工艺设计和凝固模拟验证,快速地确定了工艺方案,该方案生产的轴承座质量良好。铸造CAE技术的应用,可缩短铸件试制周期,且减少铸造缺陷的产生。

p208p2002/csl-1.8G/00009/230900

研究了不同氢氟酸加入比例对三乙胺冷芯盒树脂理化性能、树脂砂抗拉强度和流动性的影响。结果表明,随着氢氟酸加入比例增加,树脂水分增加,树脂砂瞬时抗拉强度和高干抗拉强度略降低,常湿抗拉强度和高湿抗拉强度显著增加,氢氟酸对改善冷芯盒树脂抗湿性具有明显效果,对流动性无影响。综合考虑,树脂中氢氟酸加入最合适的比例为0.4%。

p208p2002/csl-1.8G/00009/230902

采用凝固过程加压工艺,研究了凝固压力对Al-4.4Cu-1.5Mg-0.4La合金组织与性能的影响。结果表明,随着压力的升高,合金中的缩松等铸造缺陷逐渐减少,微观组织由树枝晶转变为等轴晶,晶粒得到细化,合金的综合性能得到显著提高;压力增加使合金中的Cu、Mg、La元素在晶粒内固溶度提高,合金元素在晶界处的偏聚得到改善,晶界中形成的S相和θ相减少,含La的脆性相比例升高,合金元素在合金中的分布更加均匀。当压力继续升高至120MPa时,抗拉强度继续提高但伸长率反而有所下降。当压力为80MPa时,该合金的抗拉强度为217.23MPa,伸长率为10.61%。

p208p2002/csl-1.8G/00009/230903

提出一种基于距离场的铸钢件冒口设计方法。首先通过界面内推获得铸件的距离场,然后应用距离场计算铸件的几何热节,最后根据几何热节的位置和分布,结合模数法和数据库技术实现冒口设计。在UG平台应用该方法开发了铸钢件冒口设计系统,以实际铸钢件为例进行验证,结果表明,该设计方法可以提高设计效率、缩短设计周期。

p208p2002/csl-1.8G/00009/230905

介绍了固-液复合铸造方法制备Cr12MoV钢-球墨铸铁双金属件,用光学显微镜、扫描电子显微镜及能谱仪对结合区的组织和成分进行了分析。结果表明:控制适当工艺,Cr12MoV钢与球墨铸铁可获得冶金结合,结合机制包括扩散结合和熔合结合,扩散结合的界面过渡区没有明显的碳化物,而熔合结合的界面过渡区有明显的碳化物和莱氏体组织。

p208p2002/csl-1.8G/00009/230906

浇不足是铸造生产中常见的缺陷,目前实验手段只能测量和分析铸件最终的浇不足缺陷分布,难以直接观测浇不足缺陷的形成和演变过程,准确预测浇不足缺陷的关键在于处理凝固过程中流动行为的转变。在已有的处理流动行为转变的基础上,提出一随固相率变化的浇不足缺陷计算模型,即高固相率区采用临界固相率方法,低固相率区采用变粘度方法,中等固相率区采用多孔介质拖拽模型。计算了一组多壁厚铜合金低压铸造工艺,对比分析了模拟和实验铸件充型高度,结果对应较好,证明了所提出的浇不足缺陷计算模型的正确性。

p208p2002/csl-1.8G/00009/230907

采用AnyCasting铸造仿真软件模拟研究了ZL201合金半固态触变压铸成形过程、成形后的组织及性能,并与实际铸件进行了比较。结果表明:ZL201合金半固态触变压铸成形在浆料温度600℃、模具温度240℃时,低速压射速度0.1m/s,且在1.5s后进行速度切换,高速压射速度为1m/s时,所得铸件平均晶粒尺寸为72.56μm。铸件的平均硬度为HV70.8,平均抗拉强度为212.5MPa。

p208p2002/csl-1.8G/00009/230908

运用分子动力学模拟方法对铝熔体中夹杂物与氢气关系进行研究,从径向分布函数、均方位移、配位数等方面分析Al2O3对铝熔体中氢扩散行为的影响。模拟结果表明,Al2O3夹杂物会破坏铝熔体中铝原子的有序排列,形成空位,大量的氢在空位上聚集,为氢气泡的形成创造条件,且在一定范围内,铝熔体中Al2O3原子含量越高,氢的聚集程度越大。A356铝屑再生试验进一步表明杂气是相互依存和作用的,排杂是除气的基础。

p208p2002/csl-1.8G/00009/230909

采用金相显微镜、电子万能拉伸机对Sb、Te变质后的ZL101合金组织以及力学性能进行研究。结果表明:采用Sb变质,粗大的片状共晶硅相逐渐变小,且对于冷却速度较慢的砂型变质效果一般;加入0.1wt%Sb变质效果最佳,其变质使共晶硅沿着宽度方向变细。当加入Te变质小于0.1wt%时,随着加入量的增加变质效果增强,加入0.1wt%Te的变质效果较好,Te对共晶硅的变质使其沿长度方向缩短,且对于冷却速度较慢的砂型变质效果较好,但是单独加入Te变质不充分。采用Sb、Te复合变质,当加入0.05wt%Te+0.05wt%Sb时,共晶硅变质效果最佳,而且变质具有长效性,保温2h共晶硅变质效果仍然较好。复合变质后抗拉强度、屈服强度、伸长率分别提高了10.8%、6.2%和70.2%。

p208p2002/csl-1.8G/00009/230910

通过组织形貌观察及蠕变性能测试,研究元素V对一种镍基高温合金组织及性能的影响。结果表明:含有较高Ta、Hf成分的镍基柱状晶高温合金,当加入0.58%V后,铸态合金中的碳化物由细长条状转变为颗粒状;热处理后不含V合金中的长条形碳化物溶解转变为线性分布的颗粒状碳化物,而含V合金中的碳化物发生溶解,尺寸减小,同时γ′相数量增加,促进了MC型碳化物的分解速度,在900℃长时效2000h后开始出现针状TCP相组织;元素V的加入降低了合金的蠕变性能。

p208p2002/csl-1.8G/00009/230911

在传统呋喃树脂工艺的基础上,通过对反应条件、工艺参数等因素进行试验,找出了树脂低温结晶的原因,并通过引入改性剂降低了树脂的游离甲醛,提供了一种游离甲醛低、型砂强度高、无结晶的铸造用自硬呋喃树脂工艺。

p208p2002/csl-1.8G/00009/230912

采用OM观察、SEM观察、电化学动电位再活化法、电化学阻抗分析、动电位极化法等研究了不同固溶处理温度对奥氏体不锈钢组织及腐蚀行为的影响,确定了该高氮奥氏体不锈钢合适的固溶处理温度。采用草酸浸蚀方法和电化学阻抗技术检测不锈钢晶间腐蚀发生和发展过程,初步建立了晶间腐蚀的电化学等效电路,分析了等效电路参数与晶间腐蚀敏感性程度的相关性。

p208p2002/csl-1.8G/00009/230913

通过光学显微镜、扫描电镜等手段,研究了高SiMo蠕铁在不同热疲劳试验上限温度Tmax（600℃、700℃、800℃、900℃）下的微观组织以及抗热疲劳性能。结果表明,随着上限温度升高,珠光体以及（FeMo）3C加速消失,残留的（FeMo）3C会明显促进热疲劳裂纹的产生,并使裂纹扩展方式发生变化,导致蠕铁抗热疲劳性能下降。Tmax为600800℃时,主裂纹的扩展路径是优先沿着蠕虫状石墨长轴扩展,其次顺带连接沿线已萌生裂纹的球墨或者（FeMo）3C。Tmax为900℃时,主裂纹的扩展路径是沿着蠕虫状石墨长轴方向扩展的同时,沿垂直方向以龟裂加宽,顺带连接球状石墨和孔洞,且裂纹带较宽,导致高SiMo蠕铁的抗热疲劳性能急剧恶化。

p208p2002/csl-1.8G/00009/230914

对高镍铬钼铸铁复合轧辊进行了不同的变质处理工艺试验,研究了不同变质剂对高镍铬钼铸铁复合轧辊显微组织组成、碳化物尺寸和分布、硬度的影响规律。结果表明,当加入CrN变质剂时,鱼骨状碳化物变短、变细,分布离散,试样硬度均匀性提高;加入CrN和FeV变质剂后,碳化物转变成短条状,尺寸细化,分布较弥散,试样硬度均匀性进一步提高;当加入CrN和FeV以及复合稀土变质剂时,碳化物转变成颗粒状,分布弥散均匀,试样硬度提高,但硬度均匀性变化不大。

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通过光学显微镜和扫描电镜观察以及硬度、冲击性能和耐磨性测试,研究了添加硼和热处理工艺对高铬白口铸铁组织和性能的影响。结果表明,对加硼0.5%的高铬白口铸铁进行热处理,在不降低韧性的情况下提高了耐磨性。改进的热处理工艺方案B与常规热处理工艺相比,改善了常规9645和含硼9630两种合金的磨损和硬度性能,而且提高了含硼9630合金的耐冲击性。

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通过对注塑机后模板高脚部位的结构、造型工艺及合金熔炼工艺进行分析,结合生产经验及实际生产过程中出现的加工难点,对后模板的铸造工艺进行了优化设计。采用底注开放式浇注系统、用UG软件分析表面热流、模数法设计冒口、自制保温冒口等,总结出适用于此类铸件的铸造方案。

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大型真空炉生产铸造高温母合金有着小型真空炉无法替代的优点,如单炉产量大、成分均一且效率高等。文中依据现有4.5t的VIDP型真空感应熔炼炉为例,设计了一套可用于生产Φ80mm铸造高温母合金的浇注系统,并在传统使用小型真空感应熔炼炉母合金的浇注系统上,通过合理设计和改造,增加相应数量的浇注工位,设计了与之匹配的辅助工装。经试验浇注表明,此套浇注系统能较好地满足在大中型VIDP真空感应熔炼炉浇注Φ80mm铸造高温母合金所需的条件。

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双吸式离心泵体的材质为锡青铜ZCuSn3Zn8Pb6Ni1,泵体结构复杂,液压试验压力3.5MPa历时5min,不允许有渗漏现象。讨论了锡青铜的铸造特性,并结合泵体的结构特点,对可能导致泵漏的缩松、缩裂及气孔等铸造缺陷进行了分析,并对早期采用的平做立浇砂型铸造工艺进行了介绍。在近期泵体的生产中对平做立浇工艺进行了改进,采用了平做平浇砂型铸造工艺,具有显著优点,铸件质量良好,虽然工艺出品率略低于平做立浇工艺,但泵漏率也略有降低,关键是造型操作简便,对砂箱无特别要求,生产效率大大提高。

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V法工艺铸造高锰钢辙叉在热切冒口时根部易出现缩松、缩孔、微裂纹及轨墙裂纹等缺陷,严重影响产品质量。通过研究新型冒口易割片达到整铸式高锰钢辙叉冒口锤击去除,在满足高致密的基础上改进了新型辙叉的补贴形式,减少冒口根部微裂纹、缩松缺陷,提高高锰钢辙叉内部质量,达到了节能环保要求,同时降低了生产成本。

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采用真空浸渗工艺,对已固化覆膜砂型浸渗不同浓度的水玻璃/二氧化硅混合液,测试了混合液浓度对覆膜砂型的常温抗拉强度和高温残留强度的影响,利用高倍率影像测量仪观察并比较了不同浓度的混合液在覆膜砂型中的形貌分布变化。研究结果表明,真空浸渗工艺能使水玻璃/二氧化硅混合液完全渗透进砂型内部,混合液硬化后,试样的常温抗拉强度最高达到8.38MPa,强度增加超过5MPa;在1000℃高温,加热5min的条件下,含有水玻璃的试样仍有较高的强度,试样表面完整,没有任何砂粒脱落,同时保持一定的溃散性。

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在Mg-Y-Zn系长周期镁合金中加入微量Mo,探究其微合金化对基体合金组织及力学性能的影响。结果表明,铸态Mg-Zn-Y-Mn-（Mo）合金显微组织由α-Mg基体相、18RLPSO相(Mg12YZn)和W相（Mg3Zn3Y2）三相组成。发现微量Mo能明显细化铸态合金晶粒,显著促进合金中18RLPSO相形成,抑制W相析出。当加入0.3wt.%Mo时,合金的显微组织和力学性能达到最佳,最小晶粒尺寸达到22μm,其抗拉强度和伸长率分别达到265MPa和13.5%。

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采用离心铸造方法在不同工艺条件下制备Al-12.4Si-7Ti复合材料筒状试件,研究不同工艺对复合材料铸件径向微观组织特征的影响,测试了不同工艺条件下成形铸件的硬度及耐磨性能。结果表明:Al-12.4Si-7Ti复合材料铸件由聚集大量自生初生TiAlSi颗粒的外层和基本不含初生颗粒的内层两层组织构成。随着浇注温度升高,铸件外层复合层的颗粒体积分数与硬度值逐渐增大,体积磨损量逐渐减少。铸件壁厚对自生颗粒的偏聚效果无明显影响。浇注温度越高,合金的凝固时间越长,越有利于形成高体积分数的颗粒偏聚区。

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根据铝合金支架压铸件的结构特点,对其进行了浇注溢流系统设计。利用华铸CAE软件模拟了铸件充型和凝固过程,基于模拟结果,在中间增加一条较小的浇道,并在型腔底座最后充型部位附近模体上加开窄小溢流槽。优化工艺生产的支架铸件缺陷明显减少,浇注溢流系统的优化设计取得了较好效果。

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介绍了ISO16112:2017修订的主要内容以及标准中规定的蠕墨铸铁的基本性能及金相组织、化学成分和碳当量、热处理等对性能的影响。蠕墨铸铁兼有灰铸铁和球墨铸铁的优良性能,其抗拉强度和屈服强度高于大多数灰铸铁而低于球墨铸铁,热传导性又接近于一般灰铸铁,因此蠕墨铸铁被用来制造在高温下以及有较大的温度梯度下工作的零件,使用蠕墨铸铁还能节省废钢。蠕墨铸铁的石墨形状为短而厚、紧密,在共晶团内蠕虫状石墨分枝生长而又紧密联系在一起。在ISO16112标准中没有规定蠕墨铸铁的化学成分,制造商可以自行控制化学成分,通过合金化获得不同牌号蠕墨铸铁。蠕墨铸铁具有断面敏感性,其组织和性能也会随着铸件结构和壁厚的变化而发生改变。

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针对某发动机盘件用FGH96合金的痕量元素、气体杂质、冶金夹杂控制等要求变高,研究了高纯净度FGH96母合金制造技术。通过采用优选原材料、优化过滤系统、精细化控制关键过程等技术,解决了目前粉末盘非金属夹杂物多、纯净度低等技术难题,成功制备出高纯净度的FGH96高温母合金棒材。利用浮渣试验、电解腐蚀、金相夹杂检验等多种纯净度定量定性鉴定方法对各种试验方案材料进行纯净度评价,并将各种方法进行对比。

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系统研究了电磁搅拌对含TiB2的Mg94Zn2.5Y2.5Mn1合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:电磁搅拌在细化合金晶粒的同时,还可以改变长周期相和W相的生长方式,并且促进长周期相的形成。此外,电磁搅拌可以消除合金中溶质偏析现象。在优化电磁搅拌工艺后,合金平均晶粒尺寸为18.1μm,长周期相的体积分数达到31.1%,且具有最佳的力学性能,其抗拉强度达到265MPa,伸长率达到16.3%。

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介绍了重24t、最大壁厚大于100mm的球墨铸铁蝶板的生产实践。通过ProCAST模拟软件优化铸造工艺、使用保温冒口、选用优质原辅材料、喂线法球化处理、多次孕育处理,获得了各项指标优异的蝶板铸件。铸件检验结果表明:各项力学性能均达到了QT450-10材料标准的要求,铸件质量完全符合无损检测技术要求。生产工艺可行,铸件完全满足客户的要求。

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燃气轮机作为一种清洁能源发电设备,其关键部件材质主要为球墨铸铁EN-GJS-400-18U-RT/LT及EN-GJS-400-15U,铸件要求100%进行无损检测(MT,UT),并以指定部位100mm附铸试块作力学性能及金相检测。在生产实践中,通过采用平稳的浇注系统、强化冒口补缩、加快冷却速度、精选炉料、对铁液进行增碳与预处理提高铁液冶金质量等工艺手段,加强生产过程控制,最终实现燃机铸件的国产化并形成批量化生产。

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对Ti6Al4V合金飞机舱门精铸件的结构进行分析,设计浇注工艺方案和浇注系统,对比底注式离心浇注、底注式静止浇注和顶注式静止浇注3种不同浇注方式的试验结果,结果表明3种浇注方式都可以实现该铸件的完整成形。底注式的离心浇注和静止浇注缺陷数量相近,集中缩孔主要在竖直肋板的T型连接处,缩松主要分布在竖直肋板上;离心浇注的气孔主要在底平板上的浇口附近,静止浇注的气孔主要在竖直肋板的顶部和上部。顶注静止浇注的缩孔、缩松缺陷较少,主要分布在底平板上,气孔主要出现在舱门铸件底平板的浇口附近。

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呋喃树脂宝珠砂铸造工艺手工生产转向节端盖铸件尺寸不稳定,加工后产品内部存在缺陷。根据转向节端盖的技术及使用要求,从铸造工艺设计、现场操作及模具设计等方面对生产进行优化,解决了批量生产中铸件存在的质量问题。从技术管理、质量管理、生产管理的角度介绍了产品的生产过程,强调加强现场精细化管理、过程控制、工序培训和员工质量意识,才能有效地保证产品质量稳定和持续的提高。

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"提出""水冷物温""和""温域控制""两个独立系统的概念。厂房内的管道全部采用架空设置,这既可使各冷却水工作点的温度范围得到有效控制,又改善了车间地面以往的肮、乱、差现象。各冷却水工作点进行紊流设计,非工作点做减阻设计,以提高冷却水能量的利用效率。""温域控制""系统选用适合于流体高温冷却的闭式冷却塔,使冷却效果得到保障。"

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汽轮机缸体分面法兰的超声探伤检测要求按JB/T9630.2《汽轮机铸钢件超声探伤及质量分级方法》进行,质量要求达到2级。作者从冒口、冷铁等工艺要素入手,利用数值模拟,结合超声探伤结果,有效解决了汽轮机缸体类铸钢件中分面法兰存在的疏松等铸造缺陷,提高了生产效率。

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"采用""30tEAF→LF→VD→铸锭""工艺冶炼16Mn钢锭,钢锭经锻造成轴座经加工后探伤发现密集性缺陷。通过化学成分、低倍分析、金相显微分析、能谱分析、硬度试验以及数值模拟对产生的缺陷进行分析研究,并提出改进措施。结果表明:宏观检测受检面有许多微裂纹,裂纹附近有灰色MnS夹杂物。分析表明,裂纹是钢锭凝固收缩时得不到钢液补充形成。通过优化浇注工艺,严格控制熔炼浇注温度、钢锭模烘烤及冒口充填速度,得到了合格钢锭。"

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研究了铝含量对低中碳高合金钢的组织、力学性能、耐蚀性能以及耐冲击磨蚀性能的影响。结果表明,随铝含量的增加,热处理后合金钢的组织由板条马氏体转变为马氏体与铁素体的双相组织,其硬度下降,冲击韧性先上升后下降。随双相组织的出现,降低了材料在模拟工况下的耐蚀性能。含Al量为0.4%~0.8%的2#合金钢具有最好的综合性能,能有效提高材料的耐冲击腐蚀磨损寿命。

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针对立式破碎机抛料头耐磨性不足的问题,从耐磨层材质及制备工艺两方面入手,提出利用双液金属铸焊技术将具有方向性碳化物的过共晶高铬铸铁与低合金钢复合在一起。利用温度场调节方法控制过共晶高铬铸铁碳化物生长方向与受冲击方向垂直,显著细化了原始晶粒,提高了耐磨性,经空淬热处理后,宏观硬度可达HRC64以上,冲击韧性为4~5J/cm2。当先浇入型腔的高铬铸铁表面温度下降到700℃时,浇入1550℃的低合金钢液,得到的复合界面既无严重混料现象,又能达到冶金结合,复合界面两侧元素相互扩散,且最终制备的双液金属铸焊抛料头的成本仅为镶铸硬质合金抛料头的1/3,使用寿命却与之持平。

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根据铝合金壳盖零件的结构特点,设计了液压抽芯机构实现深孔抽芯,通过液压抽芯与斜导柱抽芯组合,实现了复杂壳盖铸件的抽芯成形,通过合理设计浇排系统和冷却系统,对模具温度进行监控,确保了产品的质量,提高了模具寿命和生产效率。

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支座是重要承载零部件,对负载能力要求较高,铸件采用A354铝合金,需经T6热处理。本研究采用MAGMAsoft铸造模拟软件对挤压铸造的支座进行充型和凝固过程模拟,并根据挤压铸造过程的温降及缩孔收缩,得到符合生产要求的高强韧支座的挤压铸造工艺参数,并对该工艺参数进行了实际生产验证。

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介绍了一种利用尺寸检测结果来改进熔模铸件工艺设计和生产的方法。通过对蜡模和铸件扫描模型的尺寸和表面空间点进行偏差检测和数据分析,得出了影响铸件尺寸和表面质量的各项因素。结果表明:采取降低铸造收缩率的取值,对模具型腔加工精度进行检测,增设金属芯头,强化现场制模、打磨工艺的执行等措施,降低了预燃烧室铸件因表面品质而产生的废品率,应用效果明显。

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以结构较简单的东周时期两节直杆式马衔为例,进行了铸造模拟实验。主要过程包括制模、翻范、浇注、套合及二次浇注等,最终铸造出两环相扣的马衔。本次铸造模拟实验验证了套接工艺的部分技术细节,对于认识商周时期其他类型套接器物的铸造工艺具有参考价值。

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利用扫描和透射电子显微镜研究了不同取向偏离度下DD6单晶高温合金的中温蠕变性能及其微观机制。研究结果表明:取向偏离度对合金的中温蠕变性能有重要影响,其中6°和7°合金蠕变寿命相差很大。6°合金在中温蠕变期间,次滑移系开动容易,合金近断口区域切入γ’相的超位错和SISF具有不同取向。而7合金次滑移系开动困难,超位错和SISF具有单一取向。7°合金仅有主滑移系开动,γ/γ’两相界面处的应力集中无法被有效释放,裂纹在该区域聚集并相互连接形成宏观裂纹,导致合金蠕变寿命急剧降低。

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采用OM、SEM和万能拉伸试验机研究了硅对固溶强化球墨铸铁组织及性能的影响。结果表明:固溶强化球墨铸铁的硅含量在3.60%~4.48%变化时,随着硅含量的增加,铁素体含量增加,3.60%Si试样的基体组织为90%铁素体+10%珠光体,3.73%Si、3.93%Si、4.25%Si和4.48%Si试样的基体组织均为单一铁素体;石墨球化率和石墨球数量基本不变,石墨球尺寸逐渐减小;固溶强化球墨铸铁的抗拉强度和硬度逐渐增大,伸长率先增大后减小;腐蚀速率逐渐降低,耐腐蚀性能逐渐增强;氧化速率逐渐降低,抗氧化性能逐渐增强。

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使用铜模铸造法制备了不同直径的(Ti0.361Zr0.332Ni0.058Be0.249)91Cu9非晶合金。分别采用X射线衍射仪、扫描电镜、力学性能试验机和差示扫描量热仪对合金的相组成、断口、力学性能以及热物性进行了研究。结果表明:所制备的样品均为单一的非晶结构,压缩断口的脉状纹密度随浇注直径的降低而增加。在屈服强度和断裂强度变化不大的情况下,材料的塑性应变由浇注直径为4mm时的0.33%增加至浇注直径为2mm时的1.21%。计算和推断了三种浇注直径下的放热焓和自由体积数量,并通过自由体积理论解释了浇注尺寸对材料塑性的影响。

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研究了杂质元素As含量变化对CM-88Y合金的组织及性能的影响。结果表明,As含量在小于10×10-6范围内,室温拉伸、高温拉伸及持久性能趋于稳定,As含量当大于10×10-6时随As含量的继续升高,合金持久寿命、强度值及伸长率都有不同程度的降低。

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研究了铝活塞镶环渗铝工艺中的渗铝时间对镶环渗铝扩散层厚度的影响,同时研究了镶环渗铝时间对活塞铝铁结合区结合强度的影响,通过试验确定了镶环渗铝工艺中的最佳渗铝时间为3.5~4.5min,并推广应用到活塞生产过程中,使镶环铝活塞镶环结合不良废品率由原来的2%降低到了1%以下。

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研究了室温、150℃、300℃铸型预热温度下网格试样的充填率和400℃、600℃两种铸型预热温度以及采用砂箱保温对Ti3Al环形复杂件的充型影响,发现提高铸型预热温度可以改善Ti3Al的充型能力,但其与铸型面层反应产生气体对液态Ti3Al合金填充有阻碍作用;铸型放置于砂箱中的条件下,400℃的预热温度可以满足Ti3Al合金环形复杂构件的完整充型。

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针对粘土砂系统因大量覆膜砂芯砂混入使型砂脆性增加,成形性降低,铸造工艺性能恶化的实际情况,用铸元素取代粘土砂系统中的膨润土和煤粉,在不加新砂的情况下,采用含大量覆膜砂芯砂的粘土旧砂混制型砂和加入新砂、膨润土和煤粉后混制的型砂相比,其湿压强度、透气性、紧实率相近,而热湿拉强度明显提高。采用铸元素消除了大量覆膜砂芯砂混入对粘土砂性能的不利影响,实现了在不添加新砂的情况下,稳定了含大量覆膜砂芯砂粘土型砂的性能。

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采用自制低镧镁硅铁蠕化剂处理铁液,探索了蠕化剂加入量对蠕墨铸铁微观组织和力学性能的作用规律。结果表明,低镧镁硅铁蠕化剂具有较宽的适宜加入量范围,当原铁液温度为1460℃、含硫量在0.017%～0.018%时,使用质量分数0.4%～0.9%的蠕化剂进行蠕化处理,可获得蠕化率在50%～80%范围的蠕墨铸铁材质;相应地,蠕化元素与硫元素之间的平衡浓度(质量分数)分别为Mg_残=0.011%～0.018%、La_残=0.007%～0.009%和S_残=0.013%～0.015%。铸铁中由片状石墨向蠕虫状石墨发生转变所需的蠕化剂临界加入量范围很窄,在0.35%～0.4%之间,其上限对应的蠕化率达80%。当蠕化剂加入量大于0.4%时,随着蠕化剂加入量增多,蠕化率趋于减小,球墨数量增多,珠光体数量趋于上升,蠕铁的抗拉强度、伸长率及硬度明显增大。

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研究了DD5单晶高温合金在热处理态、长期时效态(1100℃/500h)和持久性能测试过程中的γ′相演化。结果表明:1100℃时效500h后,γ′相全部由立方体形态转化成条状组织,基体通道宽度接近γ′相宽度并析出大量粒状二次γ′相,γ/γ′相界面形成大量错配位错网。与热处理态相比,长期时效态合金在871℃/552MPa和1038℃/172MPa条件下持久寿命明显降低。长期时效态合金在871℃/552MPa条件下持久试验后,一次γ′相保持长期时效后形态,但基体通道中的二次γ′相形成了N型筏形组织。长期时效态合金在1038℃/172MPa条件下持久试验后一次γ′相形成垂直于拉应力的N型筏。

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耐候钢通常的生产方式为连铸连轧,但是对于有特殊形状以及焊接性能差的耐候钢,无法采用连铸连轧生产。根据不同的腐蚀环境,经试验设计了三种耐蚀钢;利用JMatPro软件对耐大气腐蚀铸钢进行模拟,确定了热处理工艺路线和工艺参数,批量生产后获得了综合力学性能达到要求的铸钢件,且低温性能突出,解决了铸造用耐候钢的难题。

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以钨钼合金作为模芯材料,将叶轮壳体型腔的面轮廓度精度控制在0.1mm之内;合理利用了动模框下部的有限空间,解决了弧线进气管包紧力大、脱模困难的问题。本压铸模具设计对类似结构的汽车零部件开发具有极高的参考意义与应用价值。

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基于统计特征识别算法,提取新铸件以及工艺数据库中铸件的特征表示符,并利用欧氏距离建立铸件间的相似度匹配准则,最后在工艺数据库中检索出匹配度最高的相同种类铸件及其铸造工艺;并将匹配度最高的铸件的冒口工艺推荐给新铸件,适当修改冒口尺寸即可实现新铸件冒口工艺的设计。以小轴箱体件的冒口工艺设计为例,结果表明,基于统计特征识别算法的冒口工艺推荐方法能够实现高效的冒口工艺设计,为铸造工艺人员进行冒口设计提供新的方法。

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基于热力学方程,建立了半固态Al-Si合金固液相变液相率的非线性数学模型,并利用高斯-牛顿迭代法进行了数值求解。采用热涵法对过共晶Al-20Si-3Fe-1Mn-4Cu-1Mg合金的固液相变进行了研究,将其用于对所建立模型可靠性的验证并与Scheil公式进行了对比。结果表明,液相率与加热温度的关系不是Scheil公式描述的简单线性增加,在不同的温度区间,液相率的增长速率并不完全一致,液相率随温度升高呈现非线性增加的趋势。所建立的非线性数学模型与试验数据非常吻合,与Scheil线性回归模型相比具有更小的离散度和更高的可信度,基本能够反映半固态Al-Si合金在发生固液相变时液相率与加热温度的关系。

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随着航空制造技术的发展,低压涡轮导向叶片均采用整体铸造结构,而多联体叶片形状复杂,分布多个空间角度凸台,检测难度极大。利用机械手数字射线检测系统,通过数字射线检测和传统胶片检测方法对比,确定多联体导向叶片数字射线检测的工艺可行性,实现了多联体导向叶片自动化全方位的检测,从而提高了检测效率。

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以涡轮转子叶片为研究对象,进行射线CR成像试验。针对叶片榫头CR成像检测中出现的边蚀散射问题,采用钨酸钠粉末对散射线进行吸收,取得了良好的散射防护效果。针对涡轮叶片叶身厚度变化大,CR成像需多次透照完成叶身检测的问题,采用补偿液厚度补偿的透照方法,减小了叶身各区域成像灰度差,增加了一次透照范围。从图像灰度、像质计灵敏度、不清晰度和信噪比等方面进行了CR图像质量评价。

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利用实验室考古学方法,通过模拟焙烧实验,从宏观及金相特征方面分析了不同组成的青铜合金,在不同的焙烧温度和时间条件下的变化情况。结果表明:在夯制泥范时就将铸好的青铜附件嵌入进去,经700～800℃烘范,最后浇注成器这一工艺可行性不高,红铜附件也同样。这种在较高温度进行烘范的分铸铸接操作工艺在中国青铜时代可以说不是主流,甚至可能是不存在的。

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将稀土元素钇加入到30Cr13铸造马氏体不锈钢中,探讨其对试验钢高温抗氧化性能的影响。结果表明,添加0.034%的稀土钇元素可以增强氧化膜的稳定性,提高试验钢的高温抗氧化性能。但随着稀土钇含量的增加,试验钢高温氧化试样表面出现了岛状氧化物凸起,造成抗氧化性能的降低。在本试验条件下,合适的稀土钇添加量应不大于0.034%。

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采用LaCe混合稀土对过共晶A390合金进行变质处理,并对变质前后合金的微观组织和力学性能进行测试。研究结果表明0.5%的LaCe混合稀土能够有效细化合金组织,经过变质处理后初生硅尺寸由40～60μm减小到10～30μm。X射线衍射分析结果表明变质后的合金有新相生成。变质后合金的抗拉强度从168MPa提高到232MPa,伸长率从0.25%提高到1.32%。

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针对常规渗碳过程中存在周期长、变形大、渗层组织不理想的问题,采用稀土高浓度渗碳法对20Cr2Ni4A齿轮钢进行渗碳处理,并对其渗碳后的显微组织、硬度梯度、碳浓度梯度及变形情况等进行了研究。结果表明:与常规渗碳相比,当渗碳层深为2.0mm±0.2mm时,稀土渗碳可提升效率20%以上;稀土渗碳可细化组织,也可使渗层获得较为平缓的硬度梯度和碳浓度梯度分布;热后变形满足齿轮加工技术要求。稀土渗碳可用于承受复杂应力服役条件下的重载齿轮表面强化工艺。

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以Mg-3Al-0.3Mn合金为基础,通过OM、XRD、SEM、EPMA及拉伸等检测方法,研究了Ca含量（1.7%～7.5%）对合金凝固组织、相组成、元素分布及挤压态力学性能的影响。结果表明,随着Ca含量的增加,Mg-3Al-xCa-0.3Mn合金的凝固组织逐渐枝晶化,β-Mg17Al12相消失并出现Al2Ca相及Mg2Ca相。合金的高温（150℃和200℃）抗拉强度与屈服强度随Ca含量增加而逐渐提高,而伸长率逐渐下降。综合分析可知Mg-3Al-2.7Ca-0.3Mn合金具有较好的高温力学性能。

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发动机缸体铸铁件是铸造领域典型的复杂结构件,其浇注系统的设计普遍依赖于工人经验,工艺可重复性差,造成新产品开发废品率高,浇冒口系统精确设计难。本研究以缸体铸铁件生产实践为依据,搜集整理缸体铸铁件典型案例30例,利用铸造企业大量工艺信息数据和成功生产经验,采用统计分析的研究方法,总结了浇注系统典型工艺与设计原则,揭示了缸体铸铁件浇注工艺参数的内在规律,为实现发动机缸体铸铁件浇注系统工艺数字化设计奠定了基础。这对提升缸体铸铁件铸造质量、推动铸造过程数字化和绿色化发展有着重大意义。

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通过扫描电镜和能谱分析,对制动盘孔洞类铸造缺陷处进行分析,发现缺陷处存在Al、Ca、Si、Mn、Ba等元素,确认其为渣气孔缺陷。利用鱼骨分析法对渣气孔缺陷成因进行分析,对铸铁孕育工艺和型砂混砂工艺加以改进,采取使用Ca、Al元素含量较低的孕育剂进行孕育处理,以及减少型砂含泥量来降低型砂水分的措施,有效减少了制动盘的渣气孔缺陷。

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某大型球铁气缸盖在生产过程中缩松缺陷问题突出,尤其在气门导管孔和斜油孔部位,严重影响铸件成品率。借助MAGMA模拟分析软件,确定了缺陷产生的原因并对冒口、冷铁、浇注温度和合金液碳当量等进行了工艺优化。经生产验证,缩松缺陷问题显著改善,废品率大大降低。

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高温合金复杂空腔结构导向器是某型号航空发动机中的关键部件,采用无余量整体熔模精密铸造方法生产。该高温合金精铸件由19片结构复杂的空心叶片构成,空腔内有33处直径1mm、高2mm的扰流柱和5处长13mm、宽2mm的冷却槽,对冶金质量和尺寸精度要求较高。在蜡模压制过程中,极易发生型芯断裂和叶片叶盆、叶背薄厚不均的情况;在铸造过程中极易产生欠铸、裂纹和疏松等缺陷,铸造成形难度大,试制阶段产品合格率低。本研究通过优化陶瓷型芯定位方式,提高蜡模叶片的压制合格率,并优化内浇道尺寸和位置,同时调整造型工艺和浇注工艺,使铸件合格率大幅提高。

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以钠水玻璃作为粘结剂主体,为了提高粘结剂的抗拉强度,对水玻璃进行了有机改性,通过对比试验确定了改性剂的种类,通过正交试验确定了改性剂的最佳配比。研究结果表明,复合改性水玻璃粘结剂的最佳配比(质量分数)为:水玻璃∶KOH∶葡萄糖∶山梨醇∶M剂=100∶10∶1.0∶1.0∶1.5,其粘度为450mPa·s,密度为1.53g/cm3。在改性水玻璃粘结剂加入量(占砂重)2%,采用吹CO2气体+压缩空气+粉状促硬剂的复合工艺进行硬化,其中粉状促硬剂加入量0.4%,吹气时间60s条件下,试样的即时抗拉强度可达到0.30MPa,4h抗拉强度可达到0.82MPa,24h抗拉强度达到1.08MPa以上。本研究的粘结剂无毒环保、硬化快速,所得混合料流动性良好,砂芯(型)表面光滑、溃散性良好,综合工艺性能优良。

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针对曲轴的高强度、高伸长率要求,通过采取合理的原材料选择和成分配比、熔炼工艺设计和严格执行球化及孕育工艺、严格控制开箱时间等技术措施,获得了组织和力学性能稳定的优质QT800-6六缸曲轴材料,其抗拉强度达到800～850MPa,伸长率≥6%,球化级别2级以上。通过试验获得的QT800-6球铁曲轴具有高强度、高韧性、好的耐磨性,且成本与锻钢曲轴相比降低约30%左右。该材料的研发成功为公司曲轴等相关零部件材料的选择提供了新的技术支撑。

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采用半固态加超声复合搅拌法制备了不同组分的铸态微纳米双尺寸SiC增强AZ61镁基复合材料。通过OM、SEM、XRD、EDS、电子万能试验机等方法分析了复合材料的显微组织和力学性能。结果表明,在AZ61合金中添加SiCp不仅可以有效细化晶粒,而且能改善第二相的分布;随着微纳米SiC颗粒体积比的增大,复合材料的晶粒尺寸进一步减小,并且微米颗粒的加入可以减轻纳米颗粒团聚。复合材料的强度力学性能均高于基体合金,其中N-1+M-6复合材料具有最佳的综合力学性能,比基体合金的抗拉强度和屈服强度分别提高了82.9%和41.6%。

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针对耐磨薄板难于实现大平面冶金结合和界面氧化夹杂难以去除的技术瓶颈,提出了液/半固态双金属铸造复合板制备的新工艺,以解决传统铸造复合工艺难于制备大面积耐磨板问题。通过制备的低碳钢/高铬铸铁(LCS/HCCI)复合耐磨薄板,研究了耐磨薄板界面层微观组织形成规律,通过装机测试分析了该耐磨薄板的使用性能。

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“绿色铸造”是我国铸造业转型升级的方向。以某消失模铸造三星级工厂设计为案例,从工厂设计角度将绿色工业建筑理念引入铸造工厂设计中。论述了绿色铸造工厂设计事项,通过多种技术方式建设节能、节地、节水、节材和环境友好的三星级绿色铸造工厂。

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借助Echometer1076超声波声速仪和定量金相分析,结合试验和数值模拟方法,对影响超声波法检测蠕化率的各因素如试样上下两表面的平行度、超声波探头与待测试样表面的垂直度、基体组织等进行了详细研究和系统分析。结果表明,试样上下两表面的平行度每改变0.1°,声速增加约4.58m/s,对应的检测误差为0.086%。探头垂直度每改变0.1°,超声波声速减小约4.92m/s,对应的检测误差为0.092%。声速随珠光体含量增加稍有增加。这些为精确测量声速和蠕化率提供了依据。

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先秦青铜器的制作过程中,铸后加工费时费力,不但对器件质量起到关键性作用,同时也影响着铸型的设计和工艺。本文从青铜器技术进程的角度解析铸后加工的重要性以及其对铸造环节的影响。春秋中期以前,铸后加工多是针对器物本身的清理和磨砺,装饰靠铸型完成;春秋中期以后,铁器的普及提升了铸后加工的效率,同时铸型简化,而铸后加工结合表面装饰工艺开创了青铜器新风尚。

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精密铸造生产中,采用铝酸钴表面孕育处理,细化K417G涡轮叶片表面晶粒,但在铸件表面渗透荧光检测过程中,出现大量点状显示,不能满足标准要求。本研究通过采用光镜、扫描电镜对缺陷铸件进行解剖分析及对型壳表面进行分析,并利用体式显微镜等进行观察,确定出型壳中荧光显示的主要原因是由于铝酸钴含量过高,与合金反应产生大量的氧化物和气体,从而使铸件表面产生气孔和夹杂缺陷。通过调整型壳表面层铝酸钴含量,并控制涂料粘度,对型壳涂制工艺进行改进,解决了K417G合金铸件荧光显示问题。

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