2021年, 第41卷, 第4期　
刊出日期：2021-04-20

  

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本期推荐
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  Y和Gd含量对Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金组织与性能的影响

  刘文才, 温璐, 孟德浩, 张秋, 吴国华

  特种铸造及有色合金. 2021, 41(4): 397-401. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2021.04.001

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  活性稀土元素Y在镁合金熔炼过程中极易形成Y₂O₃夹杂，降低含Y镁合金铸件的合格率，已成为含Y镁合金推广应用的瓶颈之一。以Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金为研究对象，在保持稀土总质量分数不变的前提下，用Gd来部分替代Y，研究了Mg-xGd-(12-x) Y-0.5Zn-0.5Zr (x=9,10,11,12)合金的微观组织与力学性能。结果表明，铸态合金相组成主要为α-Mg基体和(Mg,Zn)₅(Gd,Y)共晶相，经固溶处理后，第二相基本完全固溶，残余第二相粒子为Mg₅Gd、Mg₃Gd或Mg₂Gd相;在225℃下，含Y的镁合金在16 h即可达到峰值硬度，而Mg-12Gd-0.5Zn-0.5Zr合金在64 h时才达到硬度峰值，且峰值硬度明显低于其他含Y的镁合金;在铸态、固溶态和峰时效态下，Mg-9Gd-3Y-0.5Zn-0.5Zr和Mg-12Gd-0.5Zn-0.5Zr合金的伸长率较低。
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  半固态搅拌制备颗粒增强铝基复合材料

  白月龙, 张志峰, 樊建中

  特种铸造及有色合金. 2021, 41(4): 402-405. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2021.04.002

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  采用半固态搅拌铸造法制备了SiC_p含量为17%的SiC_p/A357铝基复合材料，研究了搅拌温度、搅拌速度和搅拌时间对SiC_p分布均匀性的影响并进行了优化。结果发现，与液态搅拌相比，在铝合金半固态温度区间搅拌有利于减少吸气和促进SiC_p的均匀分布，但搅拌温度太低会使SiC_p在搅拌过程中被较大的初生相推挤到边界处，导致SiC_p分布不均匀;提高搅拌速度和延长搅拌时间可以提高SiC_p分布均匀性，但搅拌时间过长，SiC_p分布均匀性将变差。试验条件下优化后搅拌工艺参数:搅拌温度为610℃，搅拌速度为800 r/min，搅拌时间为25 min。制备的ϕ240 mm×330 mm、质量为41 kg的大规格铝基复合材料铸锭组织中SiC_p分布均匀。
试验研究
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  Zn、Mg、Cu和Fe对Al-Ni共晶铸造合金组织与性能影响

  陈大辉, 陈铮, 洪晓露, 朱鸿磊, 徐英, 刘永强, 张将, 彭银江

  特种铸造及有色合金. 2021, 41(4): 406-410. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2021.04.003

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  为开发以Al-Ni共晶体系为基础的铸造铝合金，采用砂型铸造、挤压铸造工艺，对比研究了Zn、Mg、Cu和Fe等元素对Al-Ni合金的微观组织、热分析曲线和力学性能的影响。研究发现，Zn、Mg加入到Al-Ni合金中形成了具有时效强化作用的Al₂Mg₃Zn₃、MgZn₂相，而不与Ni反应形成新的第二相;Cu、Fe分别与Ni反应形成了大量的Al₃CuNi相、Al₉FeNi相。Zn、Mg和Cu的加入减少了共晶相的数量，增大了凝固区间，使Al-Ni合金的铸造性能下降，而Fe的加入缩小了凝固区间，使Al-Ni合金的铸造性能提高。对比力学性能发现，Zn、Mg是Al-Ni合金中最有效的强化元素，优于Cu、Fe。
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  Zr₅₆Cu₁₉Ni₁₁Al₉Nb₅非晶合金在HCl溶液中的腐蚀和电化学性能

  张志英, 孙磊, 岳姝敏, 余洪良, 沈欣

  特种铸造及有色合金. 2021, 41(4): 410-415. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2021.04.004

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  通过浸泡法、动电位极化法、扫描电镜、能谱分析等研究了Zr₅₆Cu₁₉Ni₁₁Al₉Nb₅非晶合金试样在不同浓度HCl溶液中的腐蚀和电化学性能。浸泡试验结果表明，非晶合金试样分别在0.01、0.1和1 mol/L的HCl溶液中浸泡2 256 h以及在2 mol/L HCl溶液中浸泡720 h后均未发现明显腐蚀，显示良好的耐腐蚀性。随着HCl溶液浓度进一步增加，非晶合金耐腐蚀性变差。在5 mol/L HCl溶液中浸泡168 h后腐蚀严重。动电位极化测试表明，随着HCl浓度增加，自腐蚀电位逐渐降低，从0.402 V (vs.SCE)逐渐降低到-0.245 V (vs.SCE)，腐蚀电流密度逐渐增大，从5.212×10^-8 A/cm²增加至6.095×10^-5 A/cm²，耐腐蚀性逐渐变差，与浸泡试验结果一致。扫描电镜、能谱分析表明腐蚀产物主要为ZrO₂、Cu₂O等氧化物。
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  Fe含量对铸造铝合金导热和力学性能的影响

  周玉立, 张俊超, 林师朋, 钟鼓

  特种铸造及有色合金. 2021, 41(4): 416-419. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2021.04.005

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  采用重力铸造制备了5组Al-9Si-0.2Mg-xFe (x=0.1、0.4、0.6、0.8、1.0，质量分数，%)合金。通过金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)等手段，考察了Fe含量对合金的微观组织、导热性能及力学性能的影响。结果表明，当Fe含量从0.1%增加到1.0%时，合金中的含Fe相逐渐从汉字状的π相转变为长针状的β相，且相尺寸从几μm增加到100 μm以上;相应的合金的热导率降低了6%，抗拉强度降低了11.7%，伸长率降低了66%。当Fe含量超过0.6%时，降幅明显增大。
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  压铸SiC/6061Al复合材料表皮层、孔洞的形成机理及其对力学性能的影响

  胡启耀, 郭文波, 肖鹏, 赵海东

  特种铸造及有色合金. 2021, 41(4): 420-425. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2021.04.006

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  进行了SiC/6061Al复合材料真空辅助压铸试验，研究了表皮层和不同壁厚试样内部孔洞的形成机理，并探讨了其对试样力学性能的影响。结果表明，不同壁厚试样均存在厚度约为0.5 mm的表皮层，2 mm厚试样以分散的气孔为主，壁厚增大为4 mm后，孔洞转变为以气缩孔为主，并形成了大尺寸缩孔，孔洞集中于试样轴线心部区域。拉伸过程中，大尺寸缩孔易诱发试样脆性断裂，而处于表皮层中的颗粒易引起表皮层脆性破坏，导致试样力学性能下降。
研究·计算机应用
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  Ti-25Nb合金BP神经网络本构模型的建立

  欧阳旭, 王克鲁, 吴俊慷, 彭辉权

  特种铸造及有色合金. 2021, 41(4): 425-428. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2021.04.007

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  采用Gleeble-3500型热模拟试验机对Ti-25Nb合金进行等温恒应变速率压缩试验，研究合金在470~620℃，0.001~10 s^-1条件下的流动应力行为，并基于BP神经网络建立合金的本构模型。结果表明，Ti-25Nb合金的真应力具有负温度、正应变速率敏感性，合金在试验变形条件下均呈现流动软化型特征。基于BP神经网络所建立的本构模型计算精度较高，其相关系数为0.999 6，相对误差为4.27%，平均绝对相对误差为1.33%，能够较好地描述并预测Ti-25Nb合金的流动应力行为。
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  基于温度场模拟的大型液芯钢锭制备研究

  吴永强, 王开坤

  特种铸造及有色合金. 2021, 41(4): 429-433. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2021.04.008

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  在Deform-3D模拟软件中建立了钢锭带模凝固、超高温脱模过程的有限元模型，基于对凝固过程的模拟，分析了含有一定液芯率的钢锭。通过模拟得到了不同尺寸下锭型温度场的分布，其中固相区、液相区、固液两相区的大小区分以材料的固、液相线温度来确定。通过分析固相区、液相区、固液两相区的位置和大小，揭示了不同尺寸钢锭模对液芯大小和位置的影响。基于液芯钢锭凝固过程模拟分析，设计了一系列新的钢锭模，可为实际生产提供参考。
研究·论述
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  偏析法制备高纯铝研究进展

  莫文彬, 贾桂龙, 黄奎, 楼岳, 伍志铭, 吴剑

  特种铸造及有色合金. 2021, 41(4): 434-438. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2021.04.009

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  偏析法制备高纯铝技术是一种比电化学精炼法更高效节能的物理冶金方法。综述了国内外偏析法制备高纯铝技术，简要介绍了对定向凝固技术的基础研究进展，并对其发展进行了展望。
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  块体非晶合金成形技术研究进展

  张山, 尹大伟, 王飞龙, 吕敬旺, 施志林, 马明臻

  特种铸造及有色合金. 2021, 41(4): 439-444. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2021.04.010

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  提出了非晶合金超塑性成形和铸造成形的基本技术路线，并对近年来非晶合金在超塑性成形和铸造成形方面的研究进行了概述，列举了在非晶合金零件成形技术领域的具体研究成果，并阐述了非晶合金超塑性成形和铸造成形技术的优势与不足。
研究·合金性能
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  Sr对Mg-Gd-Y-Zr合金凝固组织和力学性能的影响

  谢东原, 周全, 陈舸, 陈乐平, 李鹏

  特种铸造及有色合金. 2021, 41(4): 445-449. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2021.04.011

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  利用OM、SEM、EDS、XRD、ICP-AES及万能拉伸试验机等测试手段，分析了0~0.18%的Sr (质量分数)对Mg-6Gd-3Y-0.6Zr合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明，随着Sr添加量提高，合金的晶粒尺寸逐渐减小，由42.5 μm细化至21.8 μm，第二相数量逐渐增多、尺寸逐渐减小、分布情况逐渐改善，其抗拉强度和伸长率提高，分别由170 MPa、7.2%提高至192 MPa、12.9%。试验中合金的力学性能主要受其凝固组织的影响，其凝固组织越细小，力学性能越高。
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  高强韧铸造Al-Si合金成分优化及其变形行为的原位观察

  李院斌, 鲁强, 王继成, 李凯, 张莹, 李谷南, 杜勇

  特种铸造及有色合金. 2021, 41(4): 449-453. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2021.04.012

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  针对传统铸造工艺并考虑半固态压铸工艺需求，利用热力学相图计算优化铸造Al-Si-Mg-Fe-Mn合金的成分与热处理工艺，避免了片状β-AlFeSi相的生成，得到了组织和性能较为优良的合金。同时研究了Al-Si合金的原位拉伸变形行为，发现裂纹主要源自Si颗粒和金属间化合物的破裂，随着微裂纹连接扩展并沿着滑移带传播，最终导致试样断裂。
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  多级变形时效对Cu-Al-Ni合金微观组织和力学性能的影响

  郭云龙, 赵宇宏, 杨晓敏, 顾涛, 徐凤强, 武立, 侯华

  特种铸造及有色合金. 2021, 41(4): 454-457. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2021.04.013

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  采用热机械处理方法，针对经两次变形时效的低层错能Cu-Al-Ni合金的微观组织和力学性能演变进行了研究。在综合工艺为单向冷轧80%后在350℃下保温60 min，然后冷轧50%，最后在350℃下时效15 min时，合金试样获得了最佳的强度和塑性匹配，其强度可达774.35 MPa，伸长率为5.29%，其强化可以归因于形变强化和析出强化。经XRD分析，合金在时效过程中形成了沉淀相NiAl。退火处理后，合金的伸长率持续增加，经分析这是位错恢复、组织粗化和细小析出物的弥散分布所致。
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  高强超声处理对2024铝合金除气的影响

  喻兵, 贾征, 宋婷婷, 付丽

  特种铸造及有色合金. 2021, 41(4): 458-461. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2021.04.014

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  针对工业铝合金容易形成气孔及组织不均匀问题，以2024铝合金为研究对象，采用高强超声场处理，通过改变超声功率、处理时间、熔体温度及C₂Cl₆预处理后施加超声的措施考察其对合金除气、组织细化及力学性能的影响。结果表明，在本研究范围内，除气率随着超声功率增加而提高;当超声功率不变时，除气率随着超声处理时间的增加而升高，但当超声处理时间过长时其除气率无明显变化;提高处理温度可改善除气率;经过1%的C₂Cl₆预处理后，功率为150 W超声所需处理时间降低了40 s，同时铸锭的抗拉强度、屈服强度、伸长率分别提高了28.3%、6.7%和2.4%。
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  Mg-Nd-Gd-Zn-Zr-xY合金的组织及力学性能

  李泽华, 李春晖, 苏鑫, 冯志军, 辛仕伟, 李宇飞, 刘文龙

  特种铸造及有色合金. 2021, 41(4): 462-465. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2021.04.015

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  采用气体保护熔炼Mg-Nd-Gd-Zn-Zr-xY镁合金(x=0,1.4,2.2,3.4,质量分数,%)。通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等手段研究了Y元素对合金的铸态组织、元素分布及热处理后力学性能的影响，并对其拉伸断口进行分析。结果发现，向Mg-2.7Nd-1.5Gd-0.4Zn-0.5Zr合金中加入3.38%的Y后，合金的平均晶粒尺寸由56 μm减小至48 μm，表明Y元素对合金组织有一定的细化效果。此外，Y含量增加，合金晶界附近元素富集区域面积增大，合金热处理后的抗拉强度、屈服强度及硬度随Y含量增加而上升，伸长率在Y含量为1.4%时达到最高，然后随着Y含量进一步升高而降低。当Y含量为2.2%时，合金综合力学性能较高，其抗拉强度为327 MPa，屈服强度为184 MPa，伸长率为5.5%。
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  Mg-Zn-Gd-Y-Zr合金的热变形行为及加工图研究

  杜青春, 杨迪, 闫亮明

  特种铸造及有色合金. 2021, 41(4): 466-470. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2021.04.016

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  以Mg-Zn-Gd-Y-Zr合金为研究对象，利用Gleele-3500D热模拟机研究了其等温热压缩变形行为。结果发现，该合金在热压缩过程中随应变增大，应力持续上升，到达峰值后，随变形增加，应力降低，并且随温度升高或应变速率减小，应力降低比例减小，为典型的动态再结晶特征。随变形温度的升高或应变速率的降低，再结晶晶粒比例增加、再结晶晶粒尺寸增加，粗大第二相破碎严重。通过对真应力-真应变曲线的分析，计算出了该合金热压缩的材料常数;建立了该合金的流变应力本构方程。通过动态模型建立该合金的热加工图，确定出最佳的热加工工艺参数:变形温度为673~723 K，应变速率为0.01~0.001 s^-1。
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  热处理温度对铸造多晶硅棒切割性能与电性能的影响

  李飞龙, 李煜燚, 翟传鑫, 顾永军, 李丽华, 黄金亮, 熊震

  特种铸造及有色合金. 2021, 41(4): 471-473. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2021.04.017

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  采用箱式气氛炉对铸造多晶硅棒进行热处理，研究了热处理温度对多晶硅方棒硬度、切割性能的影响。结果表明，经800、1 000、1 100℃热处理5 h后多晶硅方棒硬度提高，而1 150℃处理后，硬度开始下降，1 200℃处理后硬度明显下降。经1 200℃以上处理后多晶硅方棒切割性能优良，在使用金刚线切片机切割过程中，线痕、崩边、总厚度偏差(TTV)等现象明显得到改善。然而，经上述工艺热处理的多晶硅棒经常规工艺制成的电池片光电转换效率显著下降，这可能是热处理过程中气氛炉保温材料中的杂质元素扩散至方棒中，影响了电池的光电转换效率。
研究·半固态加工
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  Sr对铜质蛇形通道制备半固态A390铝合金初生Si细化机制的影响

  闫鹏宇, 毛卫民, 范菁, 王冰坤, 刘亚博, 颜丙栋

  特种铸造及有色合金. 2021, 41(4): 474-477. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2021.04.018

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  采用纯铜蛇形通道复合Sr变质处理A390铝合金，对蛇形通道内挂料的微观组织和挂料率进行分析，研究了在纯铜质蛇形通道冷却条件下，Sr对初生Si细化机制的影响。结果表明，Sr元素毒化异质形核质点，抑制初生Si形核。此外，Sr元素通过降低固、液界面之间的界面自由能促进初生Si形核和生长，通过增加原子通过固液界面迁移所需激活能抑制初生Si形核和生长。在较快的冷却速率下，Sr元素降低固、液界面之间的界面自由能是Sr对初生Si相影响的主导因素。
研究·合金工艺
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  Ti-25V-15Cr-0.2Si合金热变形微观组织演变

  孟伟, 洪尉尉, 陈进熹

  特种铸造及有色合金. 2021, 41(4): 478-483. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2021.04.019

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  对环轧态Ti-25V-15Cr-0.2Si合金进行热压缩试验，基于试验数据建立本构方程和动态再结晶数学模型，通过Deform-3D有限元软件对其热变形过程的微观组织变化进行量化及可视化模拟。结果表明，在1 050℃、0.001 s^-1下，随着应变量增加，动态再结晶体积分数不断增加，平均晶粒尺寸不断减小，当应变为0.92时，平均晶粒尺寸为58.62 μm。对比试验数据可知，相对误差在10%以内。应变量从0.51开始，试验和仿真组织整体形貌变化不大，表明变形开始进入稳定变形阶段。观察合金不同变形条件下的仿真组织可知，当变形温度一定时，减小应变速率可促进动态再结晶的发生，细化平均晶粒尺寸;当应变速率一定时，温度升高既能促进动态再结晶，也能使再结晶晶粒长大。对比金相组织可知仿真组织变化规律与实际金相组织演变规律符合较好。
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  Zn对压铸Al-Si合金共晶Si的粗化及粗化后变质处理

  韩盼文, 袁灵洋, Ghulam Asghar, 刘保良, 胡志恒, 付彭怀, 彭立明

  特种铸造及有色合金. 2021, 41(4): 483-489. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2021.04.020

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  通过微观组织观察和力学性能测试等手段，研究了Zn对压铸Al-10Si-0.3Mg-0.6Mn合金的影响，在此基础上进行Sr和RE的变质处理，获得了一种综合性能良好的压铸铝合金。结果表明，Zn的固溶强化使合金的强度提升，但原来细小的共晶Si变得粗大，出现长条状和块状的Si，合金伸长率下降。加入0.04%的Sr和0.1%的La/Ce混合稀土使粗化的共晶Si重新细化，最终获得合金的屈服强度为167 MPa、抗拉强度为324 MPa、伸长率为10.2%。
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  水韧处理对消失模铸造棒磨机衬板组织与性能的影响

  何扬, 王于金, 秦芳诚, 孟征兵

  特种铸造及有色合金. 2021, 41(4): 490-494. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2021.04.021

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  对消失模铸造ZGMn13高锰钢和ZGMn17超高锰钢衬板进行水韧处理，借助光学显微镜和显微硬度仪，研究了不同水韧处理工艺对衬板组织与性能的影响，对比分析了水韧处理前后试样的组织与性能变化。结果表明，水韧处理保温1 h时，衬板性能均较好。随着水韧处理温度升高，网状碳化物逐渐减少，单相奥氏体含量先增后减。ZGMn13高锰钢和ZGMn17超高锰钢最佳水韧处理方案为:升温至1 080℃保温1 h后进行快速水淬。该工艺条件下衬板试样组织均匀，碳化物消失，硬度(HB)分别达到了210和220。
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  分级加压压差对真空差压铸造ZL114A合金微观组织及显微硬度的影响

  黄普英, 芦刚, 严青松, 徐翩, 黄朋朋, 刘栋

  特种铸造及有色合金. 2021, 41(4): 494-497. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2021.04.022

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  采用真空差压铸造法制备ZL114A合金试样，借助金相显微镜、扫描电镜及显微硬度计研究了分级加压压差对真空差压铸造ZL114A合金微观组织及显微硬度的影响。结果表明，分级加压压差显著影响ZL114A合金的显微组织和性能。在分级加压压差为35~185 kPa的范围内，随着分级加压压差增加，金属液的挤渗能力逐渐增强，ZL114A合金的初生相形貌由粗大的树状晶向细小的蔷薇晶与等轴晶转变，组织明显细化，共晶Si也由粗大的棒状或针片状向细小的棒状或圆粒状转变;同时合金的显微硬度显著提高，当分级加压压差为185 kPa时，其显微硬度(HV)为96.9，相比在压差为35 kPa的条件下提高了33.4%。
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  定向凝固生长速率对Al-15Cu合金组织演化的影响

  刘德志, 黄蕾, 赵性川, 马杰, 王长征, 尹贻彬, 黄宝旭

  特种铸造及有色合金. 2021, 41(4): 498-501. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2021.04.023

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  通过定向凝固装置在10、20、50 μm/s凝固速率下制备了Al-15Cu合金试样。在不同凝固速率下，溶质元素Cu在试样中的分布均符合Scheil方程。由于Cu密度较大，产生密度偏析，使得有效分配系数k_E增大，且凝固速率越小，密度偏析越严重。凝固速率的增加或液相中溶质浓度的升高，一方面使得溶质元素Cu在固液界面处的富集程度升高，抑制了枝晶宽度的增加，细化了组织;另一方面促进了成分过冷，树枝晶特征更加显著。
研究·复合材料
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  叠层穿刺C_f/Al复合材料的高温拉伸性能研究

  陈卫军, 余欢, 徐志锋, 帅亮, 王振军

  特种铸造及有色合金. 2021, 41(4): 502-507. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2021.04.024

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  选用M40J碳纤维为增强体、ZL301铝合金为基体，采用真空气压浸渗法制备碳纤维体积分数为50%的叠层穿刺C_f/Al复合材料。主要研究了复合材料室温和高温下的经向拉伸性能，并分析了其微观组织及拉伸失效机理。结果表明,叠层穿刺C_f/Al复合材料在室温、350℃和400℃下经向抗拉强度分别为650.2、619.8和540 MPa，经向弹性模量分别为81.78、72.76和60.82 GPa;叠层穿刺C_f/Al复合材料在350℃和400℃下经向抗拉强度的损失率分别为4.8%和16.95%，经向弹性模量的损失率分别为11%和25.67%，在350~400℃叠层穿刺C_f/Al复合材料经向力学性能下降幅度明显大于室温~350℃;其应力-应变曲线呈非线性特征，叠层穿刺C_f/Al复合材料高温经向拉伸失效过程可分成4个阶段，即整体抗变形阶段、累积阶段、断裂失效阶段、失稳断裂阶段。
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  真空压力浸渗短切碳纤维增强镁基复合材料工艺参数研究

  杨程, 卢竹青, 陈宝林, 张乾, 周计明, 齐乐华

  特种铸造及有色合金. 2021, 41(4): 508-512. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2021.04.025

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  为保证真空吸渗挤压工艺制备的C_sf/Mg (短切碳纤维增强镁基)复合材料质量，采用湿法成形工艺制备了体积分数为10%的T300碳纤维预制体，基于已有真空压力浸渗装置进行了液态AZ91D镁合金的浸渗试验，采用正交试验研究了工艺参数(浇注温度、预制体预热温度、浸渗压力、保压时间)对C_sf/Mg复合材料致密度的影响。结果表明，预热温度对复合材料致密度影响最为显著，浸渗压力次之，且致密度随预制体预热温度和浸渗压力的增加而增加。最终得到最佳的液态浸渗工艺参数:预制体预热温度为600℃，浸渗压力为0.6 MPa，浇注温度为800℃，保压时间为20 s。
应用·压力铸造
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  镁合金筒形件低压铸造工艺研究

  潘龙, 余国康, 邹文兵, 崔恩强, 张旭亮, 费维卿

  特种铸造及有色合金. 2021, 41(4): 512-517. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2021.04.026

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  针对一种材质为GW63K的复杂薄壁镁合金筒形件的结构特点和工艺难点，开展复合铸型铸造工艺研究。根据铸件结构，设计了基于不同型砂的复合铸型铸造工艺，利用ProCAST软件进行数值模拟仿真，并根据模拟结果进行凝固顺序调整，优化铸造工艺，最终达到顺序凝固的目的。结果表明，复合铸型铸造工艺条件下的铸件内部品质达到了HB7780-2005中Ⅰ类铸件要求，T6态力学性能满足抗拉强度≥280 MPa，伸长率≥3%的要求。
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  涡轮增压器压气机壳体低压铸造工艺改进

  曲家龙

  特种铸造及有色合金. 2021, 41(4): 518-520. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2021.04.027

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  针对低压铸造涡轮增压器压气机壳体废品率高的问题，通过Magma软件对铸造工艺进行模拟，结合生产实际，确定对浇注系统进行优化改进。通过取消分流盆，用升液管直接与铸件相连接等措施，消除了铸造缺陷，提升了铸件品质，改善了铸造环境。
应用·精密铸造
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  某弧形结构钛合金铸件蜡模尺寸控制

  杨冬丽, 高富辉, 那玥

  特种铸造及有色合金. 2021, 41(4): 521-524. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2021.04.028

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  研究了一种弧形结构钛合金铸件蜡模的变形规律，分析了蜡模冷却方法、工装校形时间、车间存放时间对蜡模尺寸变形的影响。结果表明，弧形结构件蜡模冷却过程中弧面会发生翘起变形，水冷比空冷的蜡模变形严重。制作蜡模专用工装可控制蜡模变形，工装校形时间不同，蜡模尺寸控制结果不同，校形3 h后蜡模尺寸稳定。蜡模完成校形后，自由放置继续变形，放置1天蜡模变形最大为0.26 mm，放置1天后变形幅度趋小，放置3天后尺寸保持稳定。
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  收敛调节片底板后段精密铸造工艺

  张贺, 朱洪斌, 潘波涛

  特种铸造及有色合金. 2021, 41(4): 524-526. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2021.04.029

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  收敛调节片底板后段精铸件，其为航空发动机收扩喷口处的薄壁结构件，采用JG4246A合金熔模铸造成形。试制过程中铸件在底板、筋条位置极易产生裂纹、缩松等缺陷，导致铸件合格率下降。通过优化浇注系统，调整型壳保温毡包裹方式、预热温度和浇注参数等措施，最终确定了控制模组浇注系统、型壳包裹的要点、浇注注意事项及后续清理工作的控制措施，减少了裂纹、缩松等缺陷，铸造合格率达到85%。
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  熔模铸造水玻璃型壳改为硅溶胶型壳的成本分析

  杨银岐, 李海树

  特种铸造及有色合金. 2021, 41(4): 527-528. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2021.04.030

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  实现绿色铸造、提高精铸件品质是当前精铸业发展的必然趋势。我国精铸业传统的水玻璃(或复合)型壳向硅溶型壳转型，面临的最大问题就是成本的提高问题。对生产周期长与脱壳性能差等问题，可在改进的硅溶胶快干工艺方法和降低成本的同时得到改善。