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专题综述 
压铸铝/ 镁合金微观组织特征与 分布的三维断层扫描研究进展 • 赵海东，王雪灵，万 谦，白文辉，刘 斐 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 铸造阻尼铝合金的研究现状 和发展趋势 • 刘锦宁1，2，刘志中2，3，于 波1，2，关书文1，2，石典雨1，2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 基于元胞自动机法的高温合金凝固 组织数值模拟研究进展 • 李澳奇，孙 逊，荆高扬，关 洋，税国彦，孙 龙，金 磊 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 试验研究 选区激光熔覆钴基合金涂层修复高速列车损伤 制动盘的表面质量优化 • 王军鹏，宋 飞，彭品皓，李德英，汪阿金，黎秋萍，赵火平 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 镍基高温合金的薄壁充型凝固行为研究 • 郑 行1，夏兴义2，侯正乾3，易出山1，雷四雄1，王联波2，祝国梁4，谭庆彪4 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Si 含量对CoCr0.4NiSix 中熵合金室温 力学性能的影响研究 • 张 丽1，2，赵 晖1，张伟强1，陈立佳2，李 锋2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 18CrNiMo7-6 齿轮钢连铸坯的有限元 分析与试验研究 • 李红革1，袁 勃2，苏 明3，柏厚义1，陈晓金1，冯厚斌1，戴先武1，胡 冰1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 型壳材料对钴铬钼合金铸件 充型性能的影响 • 王 哲1，2，李伟东1，2，3，乔海滨1，2，刘义辉1，2，杨 光1，2，张志正1，2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] LMC 工艺参数对单晶叶片铸造 应力的影响 • 袁 任1，张 金2，黄亚奇3，申 健3，卢玉章3，翟梓融1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 有色合金 V 对Mg-Zn-Y 镁合金微观组织和 热压缩行为的影响 • 郝建强1，2，赵 侃1，王碧心1，张金山2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] B 元素对铸造Al-10Si-1.2Cu 合金组织 及导热性能的影响研究 • 李雷哲，相志磊，李 萌，杨子安，李继豪，谷欣硕，陈子勇 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 钪和锆对低压铸造铝硅合金气缸盖 二次枝晶间距的影响 • 毛郭灵，周海涛，胡定云，何晓东，王 岩，江 超 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] SiC 粒径及含量对SiCp/ZL109 复合材料组织和性能的影响 • 田 燕，韩鹏彪，贾丽敏，李昕悦，王瑞环 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 扁锭熔铸及均匀化工艺对电池用铝塑膜箔铸坯 组织结构的影响 • 付世强1，张 江2，廖 斌3，蒋 桂2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 工艺技术 大型风电机组球墨铸铁件多炉次 熔炼排产方法 • 蔡 薇1，2，赵秀栩1，2，庄澳杰1，2，秦艳平3，刘国兵3 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] CF8 不锈钢泵体熔模铸造工艺优化 • 李松山1，史书考1，向青春1，曹美佳1，赵佳怡1，王程玉1，杨 建2，王沿滨2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 精密组芯造型工艺在汽车缸体中的应用 • 乔新坤1，江 超2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 利用热分析技术降低球墨铸铁轮毂 铸件废品率 • 张 军1，史江涛2，马洪亮2，3 ，李海荣1，姜良良1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 减少铸件气源的封堵装置研究 • 刘继波，李 菲，厉运杰，马风叶 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
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专题综述 压铸铝/ 镁合金微观组织特征与 分布的三维断层扫描研究进展 • 赵海东，王雪灵，万 谦，白文辉，刘 斐 铝/镁合金压铸件广泛应用于汽车工业。微观组织对铸件的力学性能有着决定性的影响，而微观组织特征对于研究微观结构与力学性能之间的关系至关重要。在过去十年间，人们利用X射线断层扫描技术（μ-CT）对压铸铝/镁合金的微观组织特征，尤其是微观孔洞和富Fe金属间化合物，展开了三维研究。本文回顾了压铸铝/镁合金微观组织三维断层扫描研究进展与现状，重点包括：微观孔洞、富Fe金属间化合物等三维特征及其分布；微观组织对合金力学性能的影响与定量关系；展望了基于实际三维特征的压铸铝/镁合金组织形成机制和组织与性能关系的研究。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 铸造阻尼铝合金的研究现状 和发展趋势 • 刘锦宁1，2，刘志中2，3，于 波1，2，关书文1，2，石典雨1，2 分析讨论了铸造铝合金的阻尼产生机制、材料体系，并介绍了影响铸造铝合金阻尼性能的因素，最终基于国内外研究进展的综述分析，展望了未来阻尼铝合金的发展方向。并指出通过引入新的阻尼机制或综合发挥多种阻尼机制的优点，获得兼具高强度高阻尼的结构功能一体化材料，将是未来高阻尼铝合金材料研究的重要方向。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 基于元胞自动机法的高温合金凝固 组织数值模拟研究进展 • 李澳奇，孙 逊，荆高扬，关 洋，税国彦，孙 龙，金 磊 铸件性能与其凝固组织密切相关，准确认识和理解铸造合金凝固微观组织的形成机理与控制途径，有助于提高铸件的本体性能。元胞自动机法在合金凝固组织数值模拟方面具有极大潜力。本文综述了近年来该方法在铸造高温合金微观组织数值模拟方面的研究和应用现状及存在问题，并展望了其未来走向。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 试验研究 选区激光熔覆钴基合金涂层修复高速列车损伤 制动盘的表面质量优化 • 王军鹏，宋 飞，彭品皓，李德英，汪阿金，黎秋萍，赵火平 为提高激光熔覆耐热耐磨涂层修复高速列车损伤制动盘的表面质量，本文通过选区激光熔覆工艺在高速列车制动盘表面制备钴基合金涂层，研究激光旋转角度（0~90°）和激光扫描间距（30~80 μm）对钴基合金涂层表面粗糙度和硬度的影响规律及其机理。当扫描间距在50~80 μm之间，在不同激光旋转角度下涂层可获得较平整的宏观表面。当旋转角度不变，涂层表面粗糙度随扫描间距的增大呈现减小趋势，当旋转角度为90°时，在扫描间距为70 μm时获得最小粗糙度。当扫描间距不变，涂层硬度随旋转角度的增大先增大后减小，在旋转角度为30°时硬度值。除0°以外，其他旋转角度在扫描间距为70 μm时获得硬度。旋转角度和扫描间距的增大，改善了相邻层和熔道的搭接平整性，并且改变了组织中柱状晶和等轴晶的比例，从而影响了涂层表面粗糙度和硬度。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 镍基高温合金的薄壁充型凝固行为研究 • 郑 行1，夏兴义2，侯正乾3，易出山1，雷四雄1，王联波2，祝国梁4，谭庆彪4 采用熔模精密铸造技术制备高温合金铸件时，因熔体过早停止流动导致铸件薄壁部分产生浇不足、冷隔等缺陷。采用模拟与试验相结合的方法，基于螺旋形流动性模型，研究了合金的充型凝固过程及停止流动机理。结果表明，熔体充型分为快速充型、慢速充型和停止流动三个阶段。在快速充型阶段，熔体温度下降引起熔体粘度缓慢增加，合金流动性下降；在慢速充型阶段，熔体中析出固相引起合金熔体粘度急剧增大，合金流动性急剧下降；当熔体前沿固相分数达到约50%时，熔体停止流动，前沿部分形成超细晶的宏观组织，呈现端部堵塞停止流动机理。该研究可为提升镍基铸造高温合金在薄壁条件下的充型能力提供理论依据。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Si 含量对CoCr0.4NiSix 中熵合金室温 力学性能的影响研究 • 张 丽1，2，赵 晖1，张伟强1，陈立佳2，李 锋2 为开发适于在防护耐冲等极端环境服役的结构材料，本研究通过开展不同Si含量的CoCr0.4NiSix（x=0，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，原子比）中熵合金的室温准静态拉伸及压缩力学试验，研究Si含量变化对室温准静态力学性能的影响规律。研究表明，随Si含量的增加，合金屈服强度及抗拉强度均显著增加，Si0.3合金综合力学性能。各Si含量合金室温准静态拉伸样品的XRD、SEM和EBSD结构与组织表征表明，室温准静态拉伸变形后，仍以FCC为基体相，Si0.2开始出现HCP及四方结构相，随Si含量的增加，第二相含量增多，平均晶粒尺寸减小，合金呈现由韧转脆的断裂特征。Si的添加增强了位错与第二相的交互作用，显著增加了该体系合金的屈服强度和抗拉强度。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 18CrNiMo7-6 齿轮钢连铸坯的有限元 分析与试验研究 • 李红革1，袁 勃2，苏 明3，柏厚义1，陈晓金1，冯厚斌1，戴先武1，胡 冰1 本文以18CrNiMo7-6齿轮钢连铸坯为研究对象，采用ProCAST大型铸造仿真软件对连铸坯的连铸过程进行了稳态模拟，建立了三维稳态模型。通过C语言外部程序控制连铸过程，模拟工艺参数的变化，模拟了连铸过程温度场分布情况，分析连铸坯产生铸造缺陷的原因。随后，以某工厂提供的18CrNiMo7-6齿轮钢的圆形连铸坯为材料，研究了其横截面显微组织、硬度梯度分布和残余应力分布的情况。最后，建立“冶炼工艺参数-显微组织-力学性能”之间的定量关系，总结并讨论了铸造工艺可能的优化途径。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 型壳材料对钴铬钼合金铸件 充型性能的影响 • 王 哲1，2，李伟东1，2，3，乔海滨1，2，刘义辉1，2，杨 光1，2，张志正1，2 膝关节植入物用钴铬钼合金股骨髁铸件最薄区域壁厚较薄，棱边要求为直角，该部位充型较为困难，极易造成铸件产品的报废。因此，提高铸件的充型完整性，是提升该铸件产品成品率的重要途径。研究了Y2O3、ZrO2和SiO2三种不同面层材料型壳对钴铬钼股骨髁铸件充型完整性的影响，结果表明：Y2O3材料具有良好的高温惰性，同时Y2O3面层材料型壳具有较高的透气性，采用该面层材料的陶瓷型壳成形的钴铬钼合金股骨髁铸件充型较为完整。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] LMC 工艺参数对单晶叶片铸造 应力的影响 • 袁 任1，张 金2，黄亚奇3，申 健3，卢玉章3，翟梓融1 以DD426单晶高温合金涡轮空心叶片为对象，模拟LMC定向凝固过程中叶片铸造应力分布变化，研究了工艺参数对单晶涡轮空心叶片铸造应力的影响规律。结果表明：随着保温炉温度的提高、隔热层厚度的减小及Sn液温度的降低，单晶叶片的铸造应力逐渐增加。随着型壳厚度的增加，铸造应力呈现出先增加后降低的趋势。对单晶涡轮叶片应力分布影响最明显的工艺参数是隔热层厚度。当隔热层厚度为50 mm时，叶片特征点处铸造应力降低至793 MPa。根据数值模拟结果，提出了优化的工艺参数。工艺优化后的特征点处铸造应力进一步降低至781 MPa，在实际铸造中消除了由于铸造应力过大导致的叶片断裂现象。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 有色合金 V 对Mg-Zn-Y 镁合金微观组织和 热压缩行为的影响 • 郝建强1，2，赵 侃1，王碧心1，张金山2 采用光学显微镜、扫描电镜、XRD衍射仪、电子万能试验机和Gleeble-3800热模拟试验机研究了V对Mg-Zn-Y镁合金微观组织和热压缩行为的影响。结果表明：铸态Mg-Zn-Y-V合金的微观组织主要包括基体α-Mg、条块状LPSO相（Mg12ZnY）与网状W相（Mg3Zn3Y2）。适量V的加入可以有效地细化晶粒，促进LPSO相的形成，抑制W相的产生；当加入的V含量为0.4%时，合金的屈服强度和抗拉强度，分别是131 MPa、203 MPa；当加入的V含量为0.6%时，合金的伸长率，为9.4%。适量V的加入可提高Mg-Zn-Y镁合金的热变形能力；当合金中添加0.6% V时，使Mg-Zn-Y合金流变应力减少，再结晶晶粒的尺寸和体积分数增加。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] B 元素对铸造Al-10Si-1.2Cu 合金组织 及导热性能的影响研究 • 李雷哲，相志磊，李 萌，杨子安，李继豪，谷欣硕，陈子勇 采用重力铸造制备了A1-10Si-1.2Cu-xB（x=0，0.02，0.04，0.06，0.08，0.1；质量分数，下同）合金。通过金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDS）、万能试验机和涡流导电仪等手段，分析了B元素的含量对合金的微观组织、力学性能及导电导热性能的影响。结果表明：不同B含量的A1-10Si-1.2Cu-xB组织均由初生α-Al相、共晶硅与富铁相和Al2Cu组成，添加0.02%~0.1% B元素后，α-Al二次枝晶臂间距先减小后增大，同时在组织中析出了多元过渡族（钛、钒、锆、铬）硼化物；加入量为0.06%时硼化物沉淀的面积分数达到；合金的抗拉强度、屈服强度、断后伸长率和导热率呈现先升高后降低的趋势，并在B含量达0.06%时，分别为264.23 MPa、163.8 MPa、5.55%、132.3 W/（m·K）。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 钪和锆对低压铸造铝硅合金气缸盖 二次枝晶间距的影响 • 毛郭灵，周海涛，胡定云，何晓东，王 岩，江 超 利用仿真的方法开展研究，首先对仿真结果进行了标定，铝硅合金气缸盖二次枝晶的仿真结果与试验结果能一一对应，然后研究了钪（Sc）和锆（Zr）对低压铸造铝硅合金气缸盖二次枝晶的影响。结果表明：添加Sc后，低压铸造铝硅合金气缸盖的二次枝晶间距微量增加；添加Zr后，低压铸造铝硅合金气缸盖的二次枝晶间距微量减小；联合添加Sc和Zr后，低压铸造铝硅合金气缸盖的二次枝晶间距微量增加，即Sc和Zr在材料级上对二次枝晶的积极作用没有完全体现在零件级铝硅合金气缸盖上。添加Sc和Zr后，铝硅合金的导热率和固相分数等性质改变，气缸盖相同位置的凝固时间不同。之后需要优化气缸盖的结构和工艺，以充分发挥Sc和Zr的积极作用。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] SiC 粒径及含量对SiCp/ZL109 复合材料组织和性能的影响 • 田 燕，韩鹏彪，贾丽敏，李昕悦，王瑞环 为了改善ZL109铝合金组织，提高合金力学性能，本文采用机械搅拌与振动相结合的工艺制备了SiC颗粒（SiCp）增强ZL109铝合金复合材料（SiCp/ZL109），研究了SiCp粒径（13 μm、29 μm和48 μm）及含量（3 vol.%、5 vol.%和8 vol.%）对复合材料组织和力学性能的影响。结果显示，SiCp粒径为13 μm时，晶粒组织较为细小，粒径为48 μm时，晶粒比较粗大；体积分数5 vol.%时，增强颗粒在基体合金中分布较均匀。在本试验条件下，增强颗粒的体积分数为5 vol.%，颗粒粒径为13 μm，此时SiCp/ZL109复合材料的力学性能最好，硬度平均值达到Hv126.41，抗拉强度为211.39 MPa。随着颗粒粒径的增大，SiCp/ZL109复合材料的力学性能逐渐下降。研究发现采用机械搅拌辅助振动工艺能够显著提高SiC颗粒分布的均匀性，这可为实际生产提供理论基础和技术参考。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 扁锭熔铸及均匀化工艺对电池用铝塑膜箔铸坯 组织结构的影响 • 付世强1，张 江2，廖 斌3，蒋 桂2 新能源电池用铝塑膜对箔材的针孔、孔洞和深冲成形性能及表面质量要求苛刻。本试验材料采用半连续铸造方式生产，从熔铸成分设计开始，对熔炼和铸造工艺各个环节严控铸坯的冶金质量，避免夹渣和气孔以及微观的组织结构缺陷影响产品使用性能，重点测试了不同的铸造冷却水压力对组织结构的影响。结果表明：铸造冷却强度提高明显减小了晶粒尺寸，提高了内外晶粒组织的均匀性，改善了Al-Fe金属化合物的形貌和尺寸。同时，测试了不同的均匀化工艺对铸造微观组织结构的改善效果，确定了的均匀化热处理工艺为610 ℃×10 h。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 工艺技术 大型风电机组球墨铸铁件多炉次 熔炼排产方法 • 蔡 薇1，2，赵秀栩1，2，庄澳杰1，2，秦艳平3，刘国兵3 风电机组厚大断面球墨铸铁单件毛重超过铸造企业现有熔炼炉安全熔炼容量，在熔炼阶段无法单炉一次性熔炼，需要多炉同时熔炼方能满足风电铸件浇注重量的合理需求，如何对重量大小各异的风电铸件订单进行合理分配成为熔炼排产中的一个难题。为了有效解决问题，本研究基于交货期、炉容量利用率以及合炉材质约束，构建了熔炼阶段多炉次计划模型。该模型依据铸件大小分别有不同的约束空间，计划熔炼炉次同时制定多个并行熔炼炉上的排产安排；采用混合遗传鲸鱼算法对其进行求解，并结合企业实例对比证明了该模型算法解决排产问题具有有效性和高效性。该模型能够促进资源优化配置，显著提高计划生产的效率以及资源利用率。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] CF8 不锈钢泵体熔模铸造工艺优化 • 李松山1，史书考1，向青春1，曹美佳1，赵佳怡1，王程玉1，杨 建2，王沿滨2 用于化工泵设备中的CF8不锈钢泵体铸件一般在酸性的环境下工作，铸件内部质量和表面粗糙度要求较高，结构复杂，成形难度较大，一般通过熔模铸造生产。针对试产中该铸件产生的缩孔缩松缺陷，采用ProCAST软件进行了数值模拟分析，找到了初始工艺方案下产生缺陷的原因，并通过对浇注和补缩系统进行合理的改进，优化了铸造工艺设计。数值模拟和工艺实施结果证明了优化方案的可行性，获得了满足客户质量要求的泵体铸件。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 精密组芯造型工艺在汽车缸体中的应用 • 乔新坤1，江 超2 介绍了汽车缸体的铸件结构及技术要求，根据高强度、薄壁、轻量化及高精度复杂缸体的特点，设计了精密组芯造型生产线，详细阐述了组芯造型工艺设计与生产线的流程。经生产验证，铸件的壁厚达到3.5 mm±0.3 mm，尺寸精度达到DCTG8级，产品的各项性能指标满足技术要求，保证了铸件的品质，缸体量产后合格率达到90%以上。结果表明，由冷芯制芯系统、取芯浸涂机器人、组芯机器人、连续式砂芯烘干炉和砂芯立体库等主要设备组成的组芯造型线具有高度机械化、自动化的特点，提高了砂芯的质量和组装精度以及铸件生产效率，改善了工作环境和工人劳动强度。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 利用热分析技术降低球墨铸铁轮毂 铸件废品率 • 张 军1，史江涛2，马洪亮2，3 ，李海荣1，姜良良1 通过浇冒口系统工艺改进很难消除球墨铸铁轮毂铸件内部的缩松缺陷，为此，采用铸铁热分析仪对浇注前的铁液进行了检测，发现了球化孕育处理后的铁液存在凝固前期石墨化膨胀过大、最后凝固区石墨化膨胀不足的问题。分析铁液球化孕育处理工艺后，发现过度孕育是导致球墨铸铁凝固前期石墨析出过多的原因。通过降低包内孕育剂的加入量，使轮毂铸件缩松缺陷的废品率由12%以上降低到2%以内。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 减少铸件气源的封堵装置研究 • 刘继波，李 菲，厉运杰，马风叶 针对铸造过程中，涂料进入砂芯缸孔内部，产生大量气体从而影响砂芯质量的问题，结合现场全自动化工艺流程，设计了固定的和随动的两种封堵装置。借助现有机器人，固定的封堵装置采用弹簧的弹性特性控制封堵装置带动砂芯上下运动；随动的封堵装置采用气缸与砂芯连接，离开装置放置位置，随砂芯浸涂。在不影响砂芯自动浸涂功能条件下，通过砂芯缸孔封堵，两种装置都可以避免涂料进入缸孔。并且借助光栅、光电开关与机器人联动，增加了工作流程的安全防范和砂芯质量识别功能。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]