2020年, 第40卷, 第10期　
刊出日期：2020-10-30

  

• 全选
  |

本期推荐
• Select
  直流电流作用下Al-Bi偏晶合金连续凝固研究

  江鸿翔, 孙小钧, 李世欣, 何杰, 赵九洲

  特种铸造及有色合金. 2020, 40(10): 1045-1049. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2020.10.001

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  开展了直流电流作用下Al-Bi偏晶合金的连续凝固试验，研究了直流电流密度、合金成分、凝固速度以及基体熔体与弥散相液滴电导率等因素对偏晶合金凝固组织形成的影响。结果表明，直流电流能够促使偏晶合金液-液相变过程中弥散相液滴发生径向迁移。当弥散相液滴的电导率小于基体熔体的电导率时，弥散相液滴在直流电流作用下由试样中心向试样表面迁移;当弥散相液滴的电导率大于基体熔体的电导率时，弥散相液滴在电流作用下由试样表面向试样中心迁移。
• Select
  热处理对消失模铸造固-液复合Al/Mg双金属界面组织的影响

  蒋文明, 李广宇, 管峰, 朱俊文, 于洋, 樊自田

  特种铸造及有色合金. 2020, 40(10): 1050-1056. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2020.10.002

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  研究了不同热处理方式对消失模铸造固-液复合Al/Mg双金属界面组织的影响，探索适合Al/Mg双金属铸件的热处理新工艺。结果表明，均匀化退火+空冷的热处理方式会使Al/Mg双金属界面层产生裂纹缺陷，主要由于在较快的冷却速度下，基体和界面金属间化合物的膨胀系数不同，界面处应力较大，易开裂;而均匀化退火+炉冷的方式下Al/Mg双金属界面层未产生裂纹缺陷，且在Al基体和Al₃Mg₂+Mg₂Si反应层间产生了一个由Al(Mg)固溶体+Mg₂Si组成的新扩散层。随着均匀化退火时间的增加，新的扩散层厚度不断增加，界面处Al₁₂Mg₁₇+δ-Mg共晶反应层的δ-Mg晶粒尺寸逐渐增大，镁基体中的Al₁₂Mg₁₇相不断固溶到初生相中。多级均匀化退火+时效处理相比于单级均匀化退火更能使界面层的组织和成分均匀，并促使镁基体中的Al₁₂Mg₁₇相呈细小层片状析出。
试验研究
• Select
  Mn含量对铸造Mg-Zn-Cu合金组织和性能的影响

  鲁若鹏, 李昆, 姚珂宇, 焦凯, 赵宇宏, 侯华

  特种铸造及有色合金. 2020, 40(10): 1057-1061. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2020.10.003

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用电磁感应熔炼制备了Mg-8Zn-0.5Cu-xMn系列合金，探究了Mn含量对合金组织和性能的影响。结果表明，铸态合金组织主要为α-Mg+MgZn₂和MgZnCu相，经过固溶处理后大部分Zn元素被固溶进基体，在晶界处残留少量Mg(Zn,Cu)₂相，经双级时效处理后第二相分布更为致密。随着Mn含量提高，合金晶粒尺寸明显细化。随着Mn含量增加至1%，合金中Mn元素团聚成富Mn颗粒。时效态的 Mg-8Zn-0.5Cu-0.5Mn合金表现出良好的综合性能，其屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为130 MPa、228 MPa和6.8%。
实用研究
• Select
  挤压铸造对高锌镁合金组织与力学性能的影响

  王杰, 周吉学, 唐守秋, 高恩志

  特种铸造及有色合金. 2020, 40(10): 1062-1066. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2020.10.004

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  以高锌Mg-14Zn-3Al镁合金为研究对象，利用OM、XRD和SEM等研究了挤压铸造工艺对Mg-14Zn-3Al镁合金的显微组织、铸造缺陷和力学性能的影响。结果表明，挤压铸造Mg-14Zn-3Al合金的显微组织由α-Mg基体、长块状τ-Mg₃₂(Al,Zn)₄₉相、颗粒状或骨骼状的ε-MgZn相组成。随着挤压铸造压力不断增加，合金组织得到细化，第二相的数量增多，显微缩松得到抑制，铸件中的缩松面积从15.67%急剧减少到0.81%。经过挤压铸造处理后，Mg-14Zn-3Al合金的抗拉强度、伸长率分别达到218.1 MPa、5.2%，合金的力学性能得到明显改善。
• Select
  磷酸盐无机铸造粘结剂改性及其热固化砂研究

  喻双喜, 张友寿, 夏露, 周磊, 叶锦瑞, 刘志红, 吴建彪, 郭剑

  特种铸造及有色合金. 2020, 40(10): 1067-1071. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2020.10.005

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  通过添加有机膦酸和调整加水量对现有的磷酸盐粘结剂进行改性研究，采用具有加热效率高和加热均匀性好的微波作为热源加热，使砂样快速固化。结果表明，通过加入有机膦酸对粘结剂改性，一方面能提高砂样的抗吸湿性，砂样在相对湿度为55%时的抗拉强度最高达1.93 MPa;另一方面有机膦酸的加入明显地降低了粘结剂的粘度，在一定程度上改善了型砂流动性。磷酸盐粘结剂的含水量对粘结剂的粘结强度、粘度、抗吸湿性、型砂流动性、硬化速度等性能也有明显影响，并分析了粘结剂的抗吸湿性机理。
综述
• Select
  Ti₂AlNb基合金制备方法研究进展

  熊聪, 王建, 郑海忠, 马盼盼, 李贵发, 鲁世强

  特种铸造及有色合金. 2020, 40(10): 1072-1076. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2020.10.006

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  以Ti₂AlNb合金为研究对象，介绍了熔炼铸造、粉末冶金以及激光增材等制备方法，讨论了Ti₂AlNb基合金在制备过程中遇到的问题;重点介绍了激光增材制备Ti₂AlNb基合金及其表面处理技术;总结了Ti₂AlNb基合金的力学性能以及热处理工艺等方面的研究进展，总结概述了Ti₂AlNb基合金在显微组织、综合性能等方面取得的成果，提出Ti₂AlNb基合金在研究中亟待解决的问题，以及在工程应用中的主要瓶颈。
• Select
  汽车底盘用铸造铝合金的研究进展

  钱东伶, 芦富敏, 余忠土, 张恒华, 杨弋涛

  特种铸造及有色合金. 2020, 40(10): 1077-1082. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2020.10.007

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用铝合金代替钢材制造汽车底盘零部件有利于汽车减重，进而减少能耗与排放，这对环境和能源保护具有重要意义。基于国内外的大量研究，对汽车底盘用铸造铝合金的研究进展进行了综述。在相关铸造铝合金研究中，成分变化以Si、Mg、Mn、Zn等元素为主。简要介绍了汽车底盘用铸造铝合金的种类、强化机制、研究背景及压铸工艺，并详细阐述了其成分设计和热处理工艺研究现状，并对未来的研究方向提出建议。
半固态加工
• Select
  剧烈摩擦对半固态流变成形AZ91D汽车零件的影响

  林绍义

  特种铸造及有色合金. 2020, 40(10): 1083-1088. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2020.10.008

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  制备了半固态流变成形AZ91D汽车轮胎主动安全装置零件，通过疲劳试验、25 000 km路试试验和乘用车突然放气继续行驶50 km路试试验，研究了剧烈滚动摩擦对半固态流变成形AZ91D汽车零件的影响。结果表明，剧烈滚动摩擦产生的热量，引起半固态流变成形AZ91D汽车零件温度剧升而塑性增大，是半固态流变成形AZ91D汽车零件的裂纹尖端发生累积塑性应变和荫生孔洞的重要因素;瞬断区有的α-Mg相被撕裂为直径约110 nm的细长条或31 nm薄片;可引起半固态流变成形AZ91D汽车零件表层局部共晶组织的β-Mg₁₇Al₁₂先发生重熔，熔体沿断口长裂纹发生流动，相邻α-Mg相之间因共晶组织含量降低而呈700~2 700 nm缝隙。经过乘用车突然放气继续行驶36 km路试试验的失效零件试样，最大硬度值下降了9.6%，且最大硬度值发生位置向零件内移动约1.0 mm，剧烈滚动摩擦产生的热量引起试样零件表层金相组织变化及高温退火是其重要因素。
计算机应用技术
• Select
  基于FEM的法兰挤压铸造工艺设计及数值模拟

  李俊虹, 王禹, 孙宇, 孙珏

  特种铸造及有色合金. 2020, 40(10): 1088-1091. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2020.10.009

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了得到高品质的挤压铸造AlSiMgMn铝合金减速机用法兰，节约设计成本，使用有限元方法(FEM)对其挤压铸造过程进行模拟分析，根据预测的缺陷位置设计浇注系统，并对设计结果进行二次模拟，分析工艺设计的合理性。最后，通过试验验证模拟分析结果的可靠性，确定了法兰挤压铸造工艺方案，为批量生产提供参考。
增材制造
• Select
  多材料增材制造技术进展

  何垚垚, 张航, 陈子豪, 李涤尘

  特种铸造及有色合金. 2020, 40(10): 1092-1098. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2020.10.010

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  介绍了激光增材制造以及粘结剂喷射、材料喷射、光固化、多材料熔融沉积等多种制造技术在多材料增材制造中的应用和发展;将激光增材制造技术分为涂层结构、梯度孔隙结构、功能梯度结构、多功能梯度耦合结构4个发展阶段;提出了多材料增材制造技术的发展路线;提出了多材料增材制造技术在复杂结构成形，面向声、光、电磁等多物理场的多材料协同制造，以及面向尖端技术领域的应用前景。
压力铸造
• Select
  压铸A356铝合金的热变形行为

  胡强, 闫亮明, 杜青春, 席振杰, 李小刚, 孙健

  特种铸造及有色合金. 2020, 40(10): 1099-1103. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2020.10.011

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  通过水冷压铸制备A356铝合金，利用热压缩试验对合金进行了热变形行为研究。分析了该合金的应力-应变曲线，建立了本构方程并绘制了热加工图。结果表明，该合金的流变应力随着应变速率的增大和变形温度的降低而增加，合金热变形过程中的软化机制主要为动态回复，同时计算得到其平均热变形激活能为238.6 kJ·mol^-1。通过热加工图和热压缩后合金的微观组织分析，发现在温度为330~380 ℃和应变速率为5~10 s^-1范围内该合金具有良好的热加工性能。
• Select
  大型耐热镁合金壳体低压铸造工艺模拟

  崔恩强, 刘颖卓, 孙浩, 何凯, 王先飞, 邓小亮, 秦康, 秦解清

  特种铸造及有色合金. 2020, 40(10): 1103-1106. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2020.10.012

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对低压铸造大型耐热镁合金壳体铸件的结构及技术难点对其浇注系统、砂芯及激冷系统设计等进行分析。利用ProCAST软件对壳体铸造工艺进行数值仿真，模拟了铸造缺陷并进行原因分析，采取了针对性措施并进行了二次仿真验证。根据模拟结果优化了铸造工艺参数。结果表明，优化后的浇注系统充型平稳，补缩良好，采用低压铸造方法浇注出了品质优良的壳体铸件。
• Select
  基于机器人的压铸件表面打磨工作站的开发

  陈剑虹, 聂俊毅, 曾庆杰, 李伟豪

  特种铸造及有色合金. 2020, 40(10): 1107-1109. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2020.10.013

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  压铸成形过程中，由于存在合模间隙，压铸件不可避免地产生飞边及毛刺，传统的人工手动去除飞边及毛刺作业方式，往往需要投入大量的人力，而且对工人的工作技能要求较高;而采用工业机器人的表面打磨工作站则是解决上述问题的一种很好的尝试。应用结果表明，采用工业机器人的表面打磨工作站示范生产线，可以实现1人1线，每个班打磨180件产品，周期为180 s/件。
精密铸造
• Select
  新型燃料组件下管座精密铸造工艺

  钟建伟, 盛国福, 佘桂锋, 谢志刚, 余国严, 王惠生

  特种铸造及有色合金. 2020, 40(10): 1110-1113. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2020.10.014

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  新型燃料组件下管座采用铁素体含量为10%~30%的奥氏体不锈钢铸造。针对下管座铸件特点及技术要求，采用精密铸造生产下管座。结果表明，通过优化的浇注系统，选用热膨胀系数低的进口专用光敏树脂作为蜡模原材料，型壳涂刷严格控制浆料配比及粘度，用碱煮脱芯法对型壳进行清理等工艺改进，成功生产出新型燃料组件下管座。
• Select
  熔模铸造铝合金结构件断裂失效分析

  孔佑顺, 李飞, 司金梅, 毛长城, 王建军

  特种铸造及有色合金. 2020, 40(10): 1113-1117. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2020.10.015

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对某熔模铸造铝合金结构件断裂原因进行分析。主要通过宏观组织、微观组织、变质效果、力学性能等方面进行检测。结果表明，铝合金结构件开裂模式为脆性开裂，断裂位置处于壁厚最薄处且该部位存在较大的应力集中。从材料本身分析，存在变质处理不充分和枝晶间缩松，使材料塑性和抗疲劳性能有所下降。
消失模与V法铸造
• Select
  钛合金消失模-精铸型壳铸造技术及应用前景

  李渤渤, 袁兵兵, 杨光, 刘茵琪, 麻毅

  特种铸造及有色合金. 2020, 40(10): 1118-1120. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2020.10.016

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  国内钛及钛合金铸件主要采用石墨型和熔模铸造两种工艺方法生产，但由于技术局限性，实际生产过程中并不能完全满足客户对产品高质量、低成本、短交期的发展需求，因此非常有必要推进铸造新技术的研发及应用，与现有技术形成互补。消失模铸造具有独特的特点，在钢铁、铝等金属铸造中已获得广泛应用，但在钛合金中应用报道较少。本课题主要介绍了钛合金消失模覆壳铸造技术的优势和应用前景，以期为消失模铸造钛合金的应用提供参考。
复合材料
• Select
  碳纤维长度对C_f/2024Sc铝基复合材料蠕变性能的影响

  杜明哲, 王杰芳, 张云杰, 杨瑞宾, 张国鹏, 刘忠侠, 蔡彬

  特种铸造及有色合金. 2020, 40(10): 1121-1126. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2020.10.017

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  研究了不同长度(2、3、4、5 mm)3%的镀铜短碳纤维增强含Sc的2024铝基复合材料的高温蠕变性能和微观结构。结果表明，在200 ℃、300 MPa的蠕变条件下，添加了2 mm碳纤维的复合材料的蠕变性能最优，其蠕变断裂时间为21.16 h，稳态蠕变速率为1.05×10^-5 s^-1。在不同温度(150~190 ℃)和不同应力(200~400 MPa)蠕变条件下，复合材料的门槛应力随温度的升高而线性下降，其中添加2 mm碳纤维增强复合材料的蠕变激活能最高，为83.9 kJ/mol。碳纤维增强铝基复合材料的主要蠕变机制为位错攀移。
• Select
  2024/6061铝合金铸造复合行为及其界面组织性能

  林椿梅, 王于金, 徐维良, 杨超, 秦芳诚

  特种铸造及有色合金. 2020, 40(10): 1126-1130. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2020.10.018

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用液-液复合铸造法制备2024/6061铝合金铸坯，研究不同浇注间隙时间下双金属复合铸造行为与铸坯组织特点，分析界面组织演变、元素扩散规律和结合性能，揭示双金属铸坯界面的结合机理。结果表明，不同浇注间隙时间下复合铸坯均表现为冶金结合，界面形貌清晰、牢固。界面两侧Mg、Si、Cu元素均存在一定程度扩散，其中Si扩散距离最远。浇注间隙时间为20 s时，复合坯料为完全的冶金结合，结合性能介于2024和6061铝合金之间，其硬度(HV)、屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为88.7、193.4 MPa、290.4 MPa和20.8%。
轻有色合金
• Select
  真空条件下铝液中氢溶解度的计算

  秦颐鸣, 庄林忠, 蒙志保, 陈贞南, 唐鑫

  特种铸造及有色合金. 2020, 40(10): 1131-1134. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2020.10.019

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  模拟计算了重力场和真空条件耦合作用下H溶解度随着铝熔池深度的变化。结果表明，H溶解度随着熔池深度和温度的降低而降低，随着真空度的提高而降低，而理论计算值均低于实际的H溶解度，可能是因为熔池深度方向H浓度不均匀或者存在H₂气泡。通过控制真空度、熔池深度，可以控制铝液的H溶解度至较低范围。给出了铝液H溶解度低于0.2 mL/100 g时的真空度、熔池深度的理论控制范围。
• Select
  焊接速度对2524铝合金光纤激光焊接头组织及性能的影响

  周思鹏, 孙有平, 何江美, 杨春洋

  特种铸造及有色合金. 2020, 40(10): 1134-1138. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2020.10.020

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  对2524铝合金进行光纤激光焊试验，采用显微组织观察、X射线衍射分析、拉伸试验和硬度测试等手段，探究焊接速度对接头显微组织和力学性能的影响。结果表明，焊接速度较低时，热输入较大，焊缝发生下塌，热输入不足则会造成接头未连续焊透;随着热输入减少，焊缝熔宽逐渐减小，焊缝中心等轴树枝晶尺寸减小，熔合区柱状树枝晶的存在区域变窄，枝晶间距减小，生长方向性更强;在单向拉伸试验中，接头抗拉强度随焊接速度增加而增大，在75 mm/s时达到最大，为329.21 MPa，达到母材的73.15%;接头硬度随焊接速度增加而呈“U”型分布，焊缝中心软化最为严重。
• Select
  熔体过热处理对Al-6.34Mg-3.66Si合金中Mg₂Si相形貌和力学性能的影响

  王鑫, 姜峰, 刘祥玲, 牛玉, 王毅坚

  特种铸造及有色合金. 2020, 40(10): 1139-1143. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2020.10.021

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  亚共晶Al-6.34Mg-3.66Si铝合金多用于轻量化材料的加工生产，但粗大的汉字状Mg₂Si相会严重地割裂Al基体。研究了熔体过热温度和过热时间对亚共晶Al-6.34Mg-3.66Si组织及力学性能的影响，确定了最佳熔体过热工艺。结果表明，当过热温度为850 ℃、保温时间为25 min时，初生α-Al晶体由鱼骨状枝晶转变为细小的等轴晶，粗片状Mg₂Si相完全转变成细纤维状，且分布均匀，共晶Mg₂Si相尺寸从3.02 μm下降到0.97 μm，较原始合金共晶Mg₂Si尺寸减小了67.9%，抗拉强度较原始合金提高了34.4%，断裂方式由原来的脆性断裂转变为韧脆混合的断裂方式，表现出较好的塑性。
• Select
  回归时间对7150铝合金力学和晶间腐蚀性能的影响

  祝贞凤, 梁朋光, 孙有政, 梁晓宁

  特种铸造及有色合金. 2020, 40(10): 1143-1146. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2020.10.022

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  通过维氏硬度、电导率和室温拉伸、晶间腐蚀等试验，分析比较T6态和回归再时效处理(RRA)态7150铝合金的性能。借助光学显微镜和透射电镜，研究回归时间对RRA态7150铝合金微观组织的影响。结果表明，T6态的7150铝合金强度很高，但抗晶间腐蚀性很差。RRA态的7150合金随回归时间延长，抗晶间腐蚀性能增强，强度先升高后降低。当回归时间为1 h时，晶内组织主要析出相为GP区，并伴有细小沉淀相η'，η'相分布较为均匀，约几个nm，晶界处析出相粗大且分布不连续，有明显无沉淀析出带。T6+185 ℃×1 h+T6处理的7150铝合金既具有较高的强度，又具有较好的抗晶间腐蚀性，表现出最佳的综合性能。
• Select
  烧结温度对模压成形真空烧结Ti-6Al-4V组织的影响

  王新宇, 高阳

  特种铸造及有色合金. 2020, 40(10): 1147-1151. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2020.10.023

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  通过模压成形+真空烧结工艺制备了Ti-6Al-4V合金，研究了烧结温度对合金的相对密度、微观组织、相构成、硬度的影响。结果表明，烧结温度为1 035、1 100℃时合金烧结组织为α等轴晶与晶间β相;烧结温度为1 150 ℃时，显微组织为双态组织，包含等轴α晶粒、片层α晶粒以及少量晶间β相;烧结温度为1 200、1 300 ℃时，显微组织包含大量片层α晶粒与细小短棒状α晶粒。烧结温度>1 100 ℃时，试样的α相中几乎不含V元素。随烧结温度升高，环境中的气体更易侵入试样中形成间隙固溶体。烧结温度为1 300 ℃时，试样中的氧含量达到0.507%。随烧结温度升高，试样致密化进程加快，在1 300 ℃烧结的Ti-6Al-4V合金相对密度达到97.878%。因致密化的提升与间隙元素的增加，Ti-6Al-4V合金硬度随烧结温度上升而增大。
• Select
  合金元素对 TiC/Mg界面稳定性影响的第一性原理研究

  肖江波, 尧军平

  特种铸造及有色合金. 2020, 40(10): 1152-1155. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2020.10.024

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  利用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势法，对含合金元素Al、Zn、Cu的TiC(111)/Mg(0001)界面的粘附功、态密度及Millken电荷分布进行了计算分析，探讨了Mg基体中掺杂合金元素Al、Zn、Cu对TiC(111)/Mg(0001)界面稳定性的影响。结果表明，在理想TiC(111)/Mg(0001)界面结构优化后，以C终端心位界面结构最为稳定;当界面在Mg相中的不同位置引入合金元素Al、Zn、Cu后，界面粘附功及界面处原子的态密度和Millken电荷分布均有不同程度的变化，当掺杂原子处于非界面层时，界面粘附功的变化较小，对TiC(111)/Mg(0001)界面稳定性影响较小;当掺杂原子处于界面层时，界面粘附功有明显的变化，其中Al原子与Cu掺杂均有利于改善TiC(111)/Mg(0001)界面的润湿性，提高了其界面稳定性，且Al原子的效果最好，而Zn原子由于不参与界面共价键的形成，主要以金属键同其他原子结合，导致界面粘附功降低，不利于改善界面润湿性。
• Select
  TC20钛合金的变形热效应和局部流动行为

  钟明君, 王克鲁, 鲁世强, 李鑫, 周璇, 冯瑞

  特种铸造及有色合金. 2020, 40(10): 1156-1160. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2020.10.025

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  借助Gleeble-3800热力模拟试验机对锻态TC20钛合金进行了等温恒应变速率压缩试验，研究了该合金在变形温度为940~1 030 ℃、应变速率为0.001~10 s^-1条件下流动应力的变化规律。根据试验数据，计算了不同变形条件下的温升值，分析了变形热产生的规律特征。基于应变速率敏感指数m等值线图和失稳图的叠加图，结合组织观察验证，分析了热变形参数对TC20钛合金局部流动行为的影响。结果表明，TC20钛合金的流动应力随变形温度的升高而减小，随应变速率的增加而增大。变形热效应造成的温升随应变速率的增加而增大，随变形温度的升高而降低。合金在变形温度为940~990 ℃，应变速率为0.32~10 s^-1下变形时，随着变形温度的降低和应变速率的增加，合金易发生局部流动。
重有色合金
• Select
  拉拔变形和热处理对铜银合金组织性能的影响

  孔令宝, 周延军, 宋克兴, 封存利, 康军伟, 曹军, 李周, 牛立业, 郭慧稳

  特种铸造及有色合金. 2020, 40(10): 1160-1163. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2020.10.026

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  以热型水平连铸制备的铜银合金为研究对象，对比研究了拉拔变形+热处理的3种组合工艺对合金电导率、力学性能，以及显微组织的影响。结果表明，在固溶和时效热处理之间施加85.9%的拉拔变形量，合金可在试验范围内获得优异的综合性能，电导率为51.91 MS/m、显微硬度(HV_0.1)为169.7、抗拉强度为541.6 MPa，伸长率为15.5%。通过在固溶和时效之间施加拉拔变形，合金晶粒得到细化，且沿特定方向排布。同时，拉伸断口形貌以分布均匀的韧窝为主，且断口处较为平整。
• Select
  CuSn8P锡青铜筒形件冷热旋压有限元模拟研究

  高帅, 赵俊生, 张国栋, 李春建, 曹志娟, 薛双桥

  特种铸造及有色合金. 2020, 40(10): 1164-1167. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2020.10.027

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  基于Simufact有限元软件，建立了CuSn8P锡青铜筒形件冷、热旋压三维弹塑性模型，通过试验验证其可靠性，并对大塑性变形区旋压力变化及应力应变分布进行深入分析。研究表明，径向旋压力是旋压成形的第一驱动力，轴向旋压力次之，切向旋压力最小;等效应力极大值始终出现在三旋轮作用区，而等效塑性应变极大值出现在已旋区且在轴向上始终呈现两端向中间增大的等效变形带。在保证其他工艺参数不变的条件下，热旋成形中三向旋压力和等效应力小于冷旋，等效塑性应变则大于冷旋压。
• Select
  三联工艺对Ni-Cr精密电阻合金纯净度的影响

  马丁, 黄国平, 刘海定, 杨贤军, 蔡欣男

  特种铸造及有色合金. 2020, 40(10): 1168-1171. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2020.10.028

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用真空感应熔炼(VIM)+电渣重熔(ESR)+真空自耗重熔(VAR)三联工艺试制Ni-Cr精密合金，并与VIM+ESR双联工艺生产的产品进行对比，分析了合金纯净度的变化。结果表明，三联工艺试制产品中有害元素和非金属夹杂物含量等均降低了50%以上，试制合金具有更好的加工性能，满足了Ni-Cr精密电阻合金箔材的加工要求。
特种合金
• Select
  FeAl_xNiCrMn系高熵合金力学性能的第一性原理计算

  张辉, 李兴国, 郭古青, 吴伟, 常超

  特种铸造及有色合金. 2020, 40(10): 1172-1176. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2020.10.029

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  通过固溶体特征参数和第一性原理，分析了FeAl_xNiCrMn系高熵合金的晶体结构类型，并探究了Al含量对合金晶体结构及相关力学性能的影响。从固溶体特征参数计算、能量分析、材料力学稳定性判据等方面进行研究，发现FeAl_xNiCrMn(x=0,0.25,0.5,0.75,1，摩尔分数)系高熵合金主要以单一的面心立方固溶体结构存在。随着Al含量增加，合金的晶格常数将逐步增大，熔点和硬度均先增大后减小。当x为0.75时，合金的弹性模量、剪切模量相比其他FeAl_xNiCrMn(x=0,0.25,0.5,1)合金更大;当x为0.25时，合金的体模量最大。同时，Al含量的增加也导致FeAl_xNiCrMn系合金塑性逐步降低，x=0.5是合金由韧性变为脆性的临界值，也是合金由弹性各向异性转变为弹性各向同性的临界值。