特种铸造及有色合金

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李德江, 姚繁锦, 曾小勤, 丁文江

特种铸造及有色合金. 2023, 43(8): 1009-1020. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2023.08.001

摘要 ( 130 ) PDF全文 ( 506 )

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镁合金质量轻、比强度和比刚度高、储量丰富、易回收再生,成为双碳背景下的研究热点,但其力学性能欠佳、耐蚀性差等问题制约了其更广泛的应用。近年来,国内外将镁和高丰度稀土两种优势资源相结合,针对含高丰度稀土镁合金的结构和功能特性开展了广泛研究。重点综述了Y、Sm、Ce、La等高丰度稀土元素对镁合金显微组织、力学性能、耐蚀性能以及导热性能的影响规律及研究进展,提出了含高丰度稀土镁合金亟待解决的问题及未来深入研究的方向。

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固溶处理对Mg-10Gd-1Al-1Ca合金组织和性能的影响

刘健, 王武孝, 李武钊, 赵宇, 何娜

特种铸造及有色合金. 2023, 43(8): 1021-1024. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2023.08.002

摘要 ( 30 ) PDF全文 ( 128 )

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为进一步提高Mg-Gd系合金的力学性能,同时降低其密度和成本,向Mg-10Gd合金中复合添加了2%(质量分数)的Al和Ca,研究了固溶处理对Mg-10Gd-1Al-1Ca合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,复合添加Al和Ca后,α-Mg由粗大的枝状晶转变为细小的等轴晶。固溶处理后,(Mg,Al)₃Gd相发生部分溶解,形貌由鱼骨状或花瓣状转变为颗粒状,部分α-Mg晶内析出相互平行排列的短棒状二次增强相,由于Al₂Gd相在晶界的钉扎作用,晶粒没有发生明显的粗化。固溶态Mg-10Gd-1Al-1Ca合金的硬度、抗拉强度、屈服强度和伸长率较铸态Mg-10Gd-1Al-1Ca合金分别提高了16.7%、21.9%、19.7%和54.7%。铸态和固溶态的Mg-10Gd-1Al-1Ca合金力学性能均优于Mg-10Gd合金。

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Zn对均匀态Mg-4Sn合金组织及耐蚀性能的影响

贾征, 王芷茁, 付丽, 胡文义, 胡文鑫

特种铸造及有色合金. 2023, 43(8): 1025-1029. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2023.08.003

摘要 ( 39 ) PDF全文 ( 132 )

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研究了添加1%的Zn对均匀态Mg-4Sn合金微观组织及耐蚀性能的影响。利用OM、SEM、XRD、析氢失重试验以及极化曲线来分析两种合金的耐蚀性能。结果表明,Zn细化了Mg-4Sn合金的晶粒尺寸,由179.09 μm减小到91.53 μm,有颗粒状和长条状的Mg₂Sn相弥散分布于α-Mg基体中,Zn以固溶的方式存在于基体中。析氢失重测试结果表明,Zn提高了Mg-4Sn合金的耐蚀性能,这主要归因于Mg-4Sn-1Zn合金晶粒细小,并且Zn的添加使Mg₂Sn相分布更加均匀。极化曲线测得Mg-4Sn、Mg-4Sn-1Zn的自腐蚀电流密度分别为2.332×10^-5、3.848×10^-6 μA/cm²。因此,Mg-4Sn-1Zn合金的耐蚀性高于Mg-4Sn合金。

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Co对铸造镍基高温合金影响研究进展

靳晓磊, 赵菲, 郝宪朝, 邢炜伟, 王旻, 马颖澈

特种铸造及有色合金. 2023, 43(8): 1029-1035. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2023.08.004

摘要 ( 198 ) PDF全文 ( 221 )

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镍基高温合金拥有优异的热强性和服役稳定性,是使用最广泛的高温合金之一。镍基合金发展初期便加入Co元素来改善合金性能,但目前Co在镍基合金中的作用仍存在争议。通过汇总分析Co对镍基高温合金显微组织、γ'相析出特征、组织稳定性及力学性能的影响,从直接作用和间接作用两个角度对Co作用机制进行了探讨,并讨论节Co和代Co的可能性,以期为新型镍基高温合金的研发以及含钴镍基高温合金的应用提供参考。

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块体非晶复合材料超塑性成形研究现状

袁子洲, 郎亚鹏, 张香云

特种铸造及有色合金. 2023, 43(8): 1036-1040. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2023.08.005

摘要 ( 126 ) PDF全文 ( 220 )

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块体非晶复合材料克服了非晶合金的室温脆性,保留了非晶合金的高强度优势,是一种具备优异力学性能的结构材料。研究其在过冷液相区的超塑性变形行为能够指导理论模型的建立、发展和完善,也能加快推动材料的工程实际应用。简述了块体非晶合金及其复合材料超塑性成形的研究现状,并重点总结了近年来非晶复合材料在过冷液相区的超塑性流变行为、超塑性变形时的显微结构演变及力学性能的变化。提出了目前超塑性成形非晶复合材料方面亟待解决的技术难题。

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基于图像处理的泡沫金属孔结构分析

达文豪, 王录才, 王艳丽, 游晓红, 黄闻战, 王芳

特种铸造及有色合金. 2023, 43(8): 1041-1048. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2023.08.006

摘要 ( 58 ) PDF全文 ( 273 )

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使用一种基于Python语言的图像处理技术,对泡沫金属孔隙的横截面积、孔穴棱边周长、费雷特直径、孔隙形态等参数进行精确表征,实现对泡沫金属图像的相对密度批量化计算及输出。检测结果精确到了0.001,对单个孔隙进行特征表征只需0.008 5 s,较传统方法缩短了82.354 5 s,对146个孔隙进行特征表征只需1.241 s。

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FeCoNiCrC共晶高熵合金铸造过程的数值模拟

王叶青, 徐哲, 陈烜, 时晓, 陈正

特种铸造及有色合金. 2023, 43(8): 1049-1054. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2023.08.007

摘要 ( 64 ) PDF全文 ( 206 )

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设计了螺旋流动性模型、薄壁充型模型和凝固应力框模型3种模型,基于ProCAST软件分析比较了FeCoNiCrC_0.45和Fe_1.2CoNiCr_0.8C_0.45高熵合金材料的热物性能、流动性、金属液充型过程、凝固过程以及铸造工艺参数,研究了近共晶高熵合金材料的铸造性能。结果表明,Fe_1.2CoNiCr_0.8C_0.45高熵合金具有更加优越的铸造性能。合适的浇注速度和浇注温度可有效提升浇注速率;结构复杂铸件在交界处的应力最大,易产生缩松、缩孔缺陷。

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HPSLM工艺参数对高氮不锈钢氮含量及组织的影响

王书桓, 孙鑫, 赵定国, 王亚超, 任建彪

特种铸造及有色合金. 2023, 43(8): 1054-1059. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2023.08.008

摘要 ( 85 ) PDF全文 ( 223 )

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通过高压选区激光熔化制备高氮不锈钢,研究工艺参数对不锈钢中N含量、组织与硬度的影响。结果表明,合金中N含量与腔内熔炼压力成正比,N含量最高可达1.05%,腔内熔炼压力促进N的渗入并抑制氮的逸出;显微组织主要由细小等轴晶组成,晶粒尺寸为10～25 μm;随着腔内熔炼压力增大,晶粒尺寸逐渐变小,显微硬度增大,主要是由于腔内熔炼压力增大,固溶N含量增加,晶粒细化,使显微硬度提高。

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气滑半连铸6061铝合金铸锭热裂产生原因分析

王依山, 何生平, 王昕平, 叶强, 李永富, 张卓, 姜凯曦, 单长智, 郝海

特种铸造及有色合金. 2023, 43(8): 1060-1065. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2023.08.009

摘要 ( 124 ) PDF全文 ( 352 )

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采用气滑半连铸方法制备了φ254 mm的6061铝合金圆铸锭。利用光学显微镜、扫描电镜、万能试验机等手段研究了铸锭的合金成分、微观结构与力学性能等,并结合相图计算,分析了铸锭中心热裂产生的原因。结果表明,较高的Si含量使得铸锭中心晶粒粗大的同时聚集大量针状β-Al₅FeSi相,这会降低铸锭中心区域伸长率并造成局部应力集中,从而引起铸锭中心热裂。综上分析,建议在该规格6061铸锭气滑半连铸时,控制过剩的Si含量,以减少铸锭热裂的发生。

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电子束选区熔化制备TC4合金热处理后组织性能研究

李洪全, 孙宝福, 徐博翰, 莫力林

特种铸造及有色合金. 2023, 43(8): 1065-1070. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2023.08.010

摘要 ( 48 ) PDF全文 ( 281 )

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利用Arcam A2X型真空3D打印机,通过电子束选区熔化技术(EBSM),采用去内部应力退火、再结晶完全退火、固溶、时效4种热处理工艺对EBSM成形件进行热处理,研究不同热处理工艺对其成形性能与显微组织的影响。结果表明,经过4种热处理工艺的EBSM打印试件力学性能都得到了不同程度的提升,其中再结晶退火处理后,试样的抗拉强度提升最大,时效处理提升材料的塑性最明显;4种热处理工艺处理试样的断口均呈韧性断裂。

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激光熔覆WC增强镍基复合涂层的组织与性能研究

刘峰, 肖海峰, 叶四友

特种铸造及有色合金. 2023, 43(8): 1071-1075. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2023.08.011

摘要 ( 75 ) PDF全文 ( 207 )

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在高合金冷硬铸铁轧辊表面激光熔覆制备了Ni基WC梯度复合涂层,使用光学显微镜、显微硬度计、扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪和磨损试验机研究了熔覆层的显微组织、成分、硬度和耐磨性能。结果表明,适宜的熔覆工艺参数可以获得组织致密、表面无明显裂纹缺陷的涂层;涂层与基体形成了冶金结合;Ni/WC复合层主要由γ-Ni、WC、W₂C和Cr₃C₂等相组成。由于熔覆层的弥散强化作用,复合层硬度达到了基体的1.8倍,耐磨性达到了基体的8倍以上,提高了热轧辊表面性能。

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均匀化处理对Al-Mg-Si合金静态酸碱腐蚀性能的影响

袁辉, 赵作福, 赵宇擎, 齐锦刚, 李鑫

特种铸造及有色合金. 2023, 43(8): 1075-1078. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2023.08.012

摘要 ( 45 ) PDF全文 ( 174 )

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采用扫描电镜、X射线衍射技术等研究了均匀化处理对Al-Mg-Si合金静态酸碱腐蚀性能的影响。结果表明,均匀化处理可有效提高Al-Mg-Si合金凝固组织的均匀化程度与耐蚀性能。均匀化处理的Al-4.5Mg-3Si合金试样,在5%的NaOH溶液中进行20 h静态腐蚀试验,其平均腐蚀速率为115.419 g/(m²·h),约为未处理的1.16倍;而在0.5%的HF溶液中进行20 h静态腐蚀试验,其平均腐蚀速率为147.778 g/(m²·h),为未处理试样的78%。

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铸造工艺对ER5356铝合金焊丝缺陷和力学性能的影响

薛冠霞, 钟鼓, 洪尧, 王占坤, 任思蒙, 罗安民, 陈德斌, 李虎田, 郭世杰

特种铸造及有色合金. 2023, 43(8): 1079-1084. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2023.08.013

摘要 ( 65 ) PDF全文 ( 146 )

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连铸过程中铝液进入结晶器直到完全凝固形成的凝固角,对铸坯缩松缺陷形成影响明显。对ER5356铝合金焊丝铸坯凝固过程进行研究,通过数值模拟技术,优化了影响凝固角大小的铸造工艺参数,通过控制凝固角度,抑制缩松形成。采用X射线探伤仪和常温拉伸试验机对优化后的成品焊丝进行焊缝质量和性能检测。结果表明,保持其他铸造参数不变,降低生产速度,会使铸坯凝固角减小,有利于抑制缩松形成,减少心部缺陷。当铸坯生产速度为1.15～1.20 t/h、铸造温度为690～700℃、冷却水流量为9～10 m³/h,凝固角为56°～65°,铸坯缩松得到完全抑制,焊丝心部无缺陷。焊接后接头的气孔率最低,约为<0.43%,焊接接头抗拉强度最高,为282.13～283.38 MPa,满足GB/T32181-2015焊接接头强度的要求(>275 MPa)。

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搅拌摩擦加工AZ31镁合金高温变形行为研究

沈福欣, 徐勇, 彭聪, 应国民, 陈乐平

特种铸造及有色合金. 2023, 43(8): 1085-1088. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2023.08.014

摘要 ( 53 ) PDF全文 ( 73 )

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利用Sans CMT4104型拉伸试验机对搅拌摩擦加工(Friction Stir Processing,FSP) AZ31镁合金在变形温度为250～400℃、应变速率为0.001～0.05 s^-1条件下的高温变形行为进行研究。结果表明,FSP处理后,镁合金平均晶粒尺寸减小到3.89 μm。热变形过程中,随着变形温度升高和应变速率降低,加工区晶粒逐渐粗化。当变形温度为300～350℃,应变速率为0.001～0.005 s^-1时,材料的伸长率均超过100%,表明FSP加工后镁合金具有良好的超塑性。在不同热变形条件下,AZ31镁合金的真应力-真应变曲线均出现峰值,且峰值应力随变形温度的升高和应变速率的降低而减小。综合流变应力和微观组织分析发现,适合AZ31镁合金的热变形工艺参数范围是变形温度为300～350℃、应变速率为0.001～0.005 s^-1。

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Cr含量对FeCr_xNiMnCu_0.5系高熵合金的组织及性能影响

王晓军, 周旭, 王强, 迟志康

特种铸造及有色合金. 2023, 43(8): 1089-1094. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2023.08.015

摘要 ( 83 ) PDF全文 ( 172 )

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采用WK-Ⅱ型非自耗真空电弧熔炼炉制备FeCr_xNiMnCu_0.5(x=0.75、1.00、1.25)高熵合金,研究了Cr含量对高熵合金的组织结构、力学性能及腐蚀性能的影响。结果表明,该体系高熵合金铸态组织为树枝晶,随着Cr含量增加,合金由单一的FCC相转变为FCC和BCC混合物相,硬度和压缩屈服强度不断增大,FeCr_1.25NiMnCu_0.5合金的显微硬度(HV_0.5)、压缩屈服强度和抗压强度分别达到249.5、963.2 MPa、1 214.3 MPa。在1 mol/L的H₂SO₄溶液中,FeCr_0.75NiMnCu_0.5高熵合金的自腐蚀电位为-0.232 V,腐蚀电流密度为2.600×10^-6 A/cm²,表明其耐腐蚀性能较好。

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Zn对WE43镁合金凝固组织和力学性能的影响

刘武平, 陈乐平, 周全, 袁源平, 刘曜熙

特种铸造及有色合金. 2023, 43(8): 1094-1098. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2023.08.016

摘要 ( 54 ) PDF全文 ( 142 )

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以WE43镁合金为研究对象,采用SEM、XRD、EDS及拉伸试验等手段,研究了0～1.6%(质量分数,下同)的Zn含量对合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明,随着Zn含量增加,合金的晶粒尺寸先减小后增大,在Zn含量为1.2%时达到最小值,为52.8 μm,相比未添加Zn时的64.3 μm减小了17.8%。Zn的加入使得合金中产生了Mg₁₂YZn (LPSO)相,且随着Zn含量增加,LPSO相的数量不断增加。合金的抗拉强度、显微硬度(HV)和伸长率均随着Zn含量的增加先提高后降低,在Zn含量为1.2%时,分别为191.67 MPa、92.53和7.7%,对比未添加Zn时,分别提高了20.6%、14.2%和102.6%。

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高压铸造Al-Si-Cu-Mg-Fe-Mn合金的组织特征及时效后性能

何山, 张孝足, 王瑞, 王东涛, 张海, 闫俊, 高海波, 范卫忠

特种铸造及有色合金. 2023, 43(8): 1099-1104. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2023.08.017

摘要 ( 49 ) PDF全文 ( 91 )

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研究了添加微量Mo、Zr元素以及人工时效对高压铸造Al-Si-Cu-Mg-Fe-Mn合金力学性能的影响。结果表明,Mo的添加使合金在高压铸造快速凝固过程中形成细小颗粒状的含Mo相,而Zr元素主要固溶于基体,晶界处细小均匀的含Fe、含Mo相对铸态合金的力学性能具有强化作用。另外,随着自然时效时间增加,Al-9.0Si-2.0Cu-0.2Mg-0.1Fe-0.4Mn-1.8Zn合金、复合添加0.12%的Mo和0.15%的Zr后的合金力学性能均得到提高,其屈服强度与铸态相比分别提高了7.4%和8.8%。经过人工时效后,G.P.区以及θ'相的析出使Al-9.0Si-2.0Cu-0.2Mg-0.1Fe-0.4Mn-1.8Zn合金、复合添加0.12%的Mo和0.15%的Zr后的合金的抗拉强度、屈服强度得到提高,经175℃×6 h人工时效后,Al-9.0Si-2.0Cu-0.2Mg-0.1Fe-0.4Mn-1.8Zn合金的抗拉强度、屈服强度与铸态相比分别增加了8.8%、43.0%,复合添加0.12%的Mo和0.15%的Zr后,合金的抗拉强度、屈服强度与铸态相比分别增加了10.6%、43.8%。

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Nb对高碳铬钼铸钢组织及性能的影响

侯智伦, 赵龙, 翟敢超, 胡宏发, 陈湘茹, 翟启杰

特种铸造及有色合金. 2023, 43(8): 1105-1110. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2023.08.018

摘要 ( 43 ) PDF全文 ( 123 )

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探究了Nb对高碳铬钼铸钢奥氏体晶粒尺寸、珠光体片层间距及硬度的影响。在最佳Nb含量的基础上,对比研究了Nb对高碳铬钼铸钢冲击磨料磨损性能的影响。结果表明,当Nb含量(质量分数)为0.05%时,高碳铬钼铸钢奥氏体晶粒尺寸、珠光体片层间距最小,而硬度最高。在冲击磨料磨损试验中,不同的磨损参数下,0.05% Nb含量试样的磨损量比不含Nb的减少了9%～41%。在高碳铬钼铸钢中,Nb的细晶强化、析出强化作用成为了高碳铬钼铸钢组织及性能优化的关键。

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Mn添加对Al-Zr合金微观组织和性能的影响

陈保安, 韩钰, 王瑞红, 李梦琳, 杨长龙, 祝志祥, 隋合轼, 迟铖, 马洪峰

特种铸造及有色合金. 2023, 43(8): 1111-1116. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2023.08.019

摘要 ( 48 ) PDF全文 ( 115 )

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对比研究了Mn含量(0.16%,0.88%)对Al-0.18Zr合金铸态、轧制态和时效态微观组织、力学性能和电学性能的影响。结果表明,Mn抑制了铸态Al-0.18Zr合金中Al₃Zr纳米沉淀相的时效析出,其主要原因是Mn溶质原子与空位结合更紧密,通过捕获大部分过饱和空位,显著降低了Al₃Zr相的形核析出。Al-0.18Zr合金在轧态下时效与铸态下时效相比,硬度略有降低,但是电导率明显提高。Mn含量为0.88%的Al-0.18Zr合金在轧态下时效,其硬度和电导率均远大于铸态下时效的性能;与轧态Al-0.18Zr合金相比,轧态Al-0.18Zr-0.88Mn合金时效后硬度提高了70%以上,表现出了较好的强化效果,而且热稳定性提升,在350℃下长时间热暴露后仍具有较高的硬度。

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Fe含量对AlSiCuMg合金中富Fe相与缩松的影响

宋炜, 钟鼓, 李虎田, 贵星卉, 路通, 蒋会学

特种铸造及有色合金. 2023, 43(8): 1117-1122. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2023.08.020

摘要 ( 56 ) PDF全文 ( 163 )

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根据AlSiCuMg合金的实际应用,设计了不同Fe含量的试样。利用试验分析结合热力学计算,研究了Fe含量变化对富Fe相种类、数量以及最大尺寸的影响。结果表明,Fe含量增会促进合金中β-Fe相的析出与长大,并使π-Fe相的形貌由简单的汉字状转化为较复杂的骨骼状。另外,将Fe含量控制在一定范围内可以抑制β-Fe相析出。通过试验和理论分析研究了β-Fe相对缩松形成与长大的影响机制,结果发现,针片状的β-Fe相在结晶前沿阻断了枝晶间补缩,导致缩松产生。此外,由于富Fe相比α-Al的气-固相界面能更低,促使氢在富Fe相表面优先析出,将进一步扩大缩松体积。从拉伸结果可以看出,Fe对合金的综合性能影响较大,当Fe含量超过0.25%,合金趋向脆性断裂。

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Ti-Zr-Cu-Si非晶合金生物相容性研究

王震, 付立铭, 索忠源

特种铸造及有色合金. 2023, 43(8): 1123-1126. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2023.08.021

摘要 ( 51 ) PDF全文 ( 87 )

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采用单辊快淬法制备了厚80 μm、宽5 mm的Ti₃₅Zr₂₁Cu₄₀Si₄非晶合金条带。使用差示扫描量热仪(DSC)分析了合金的热稳定性;利用模拟体液(SBF)培养、动态凝血时间、溶血率测定以及血小板粘附试验等分析了非晶合金的组织相容性、抗凝血性、血液相容性。结果表明,Ti₃₅Zr₂₁Cu₄₀Si₄非晶合金条带过冷液相区温度区间ΔT_x可达65 K;在SBF中培养15 d后,羟基磷灰石(HA)呈多孔团絮状沉积在合金表面,接近人骨中Ca、P含量比(1.67);非晶合金溶血率低,仅为0.562%;血小板呈圆盘状,无伪足伸出,具有良好的生物相容性。

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Sc含量对AlSiFeMnMg合金的组织和力学性能的影响

范晓明, 罗世旭, 卢晓斌, 谭俭, 黄刚福

特种铸造及有色合金. 2023, 43(8): 1126-1131. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2023.08.022

摘要 ( 54 ) PDF全文 ( 65 )

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采用金相显微镜、扫描电镜、电子探针和电子万能材料试验机等研究了不同Sc加入量[w(Sc)=0.1%,0.2%,0.3%,0.4%,0.5%]的Al-9Si-0.6Fe-0.2Mn-0.2Mg合金压铸试棒的微观组织和力学性能。结果表明,Sc能有效改善原始合金的显微组织,对初生α-Al相、共晶Si相和Fe相具有明显的细化、变质作用。随着Sc加入量增加,合金的力学性能均呈现出先上升后下降的趋势。当加入0.3%的Sc时,合金的细化变质效果和力学性能最佳。其显微组织主要为细小均匀的α-Al等轴晶,大部分为颗粒状、少量为蠕虫状的共晶Si相,以及团块状α-Al₁₅(Fe,Mn)₃Si₂+汉字状Al₁₂Si₆Fe₂(Mg,Sc)₅的Fe相。合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率和硬度(HV)分别为273.0 MPa、183.6 MPa、6.4%和83.6,此时合金的断裂方式为韧性断裂。

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新型低成本钛合金的热变形行为研究

胡金宝, 牟义强, 张洺川, 姚楠, 王枫, 覃美玲, 徐勤思

特种铸造及有色合金. 2023, 43(8): 1132-1136. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2023.08.023

摘要 ( 59 ) PDF全文 ( 180 )

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针对一种新型低成本钛合金Ti-5Al-1.5Mo-1.8Fe在应变速率范围为0.000 2～0.2 s^-1,变形温度在1 123～1 273 K之间,工程应变量为50%条件下的热变形行为进行了研究。根据真应力-真应变曲线分析变形参数对流变应力的影响,建立了该合金的Arrhenius本构模型。基于动态材料学模型,给出Ti-5Al-1.5Mo-1.8Fe合金在真应变为0.92下的加工图,以优化相应的工艺参数。

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返回料及热处理对GH4169棒材的组织性能研究

王绍灼, 李燕, 杨萍

特种铸造及有色合金. 2023, 43(8): 1137-1140. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2023.08.024

摘要 ( 59 ) PDF全文 ( 197 )

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通过真空感应熔炼、氩气保护电渣重熔、高温均匀化、锻造,并添加一定比例返回料,制备了GH4169棒材,分析了固溶水冷+时效以及固溶风冷+时效对棒材性能的影响。结果表明,添加30%返回料时,可以制备出化学成分合格的GH4169棒材。另外,两种热处理工艺棒材组织、拉伸性能均可满足目标要求。固溶风冷+时效后棒材晶粒略细,室温综合拉伸性能优于固溶水冷+时效,但650℃下的拉伸性能呈现相反的趋势;固溶风冷+时效后棒材在650℃下的高温持久性能满足试制要求。

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镁合金汽车抬头显示支架压铸工艺模拟与优化

张继龙, 陈龙, 田晶晶, 甘恢琪

特种铸造及有色合金. 2023, 43(8): 1141-1144. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2023.08.025

摘要 ( 83 ) PDF全文 ( 155 )

可视化

基于Magma软件对抬头显示支架(HUD)设计了2种浇注系统方案,通过数值模拟分析给出优化方案,在此基础上采用田口试验研究了压铸过程中浇注温度、模具预热温度及压射速度对汽车HUD卷气量和缩孔率的影响,得到了优化的压铸工艺参数:浇注温度为660℃、模具预热温度为200℃、压射速度为6.5 m/s,并进行了压铸试模。结果表明,在优化工艺参数组合下能够有效减少汽车HUD的内部缩松、缩孔缺陷。

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镁合金坐垫骨架压铸工艺数值仿真与优化

刘国军, 孙彦华, 周凤岐

特种铸造及有色合金. 2023, 43(8): 1145-1149. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2023.08.026

摘要 ( 46 ) PDF全文 ( 168 )

可视化

利用CATIA软件对坐垫骨架辅助三维造型、网格划分,并通过仿真模拟软件ProCAST对其进行了数值模拟,完成了压铸工艺初步优化。首先设计并优化了浇注系统,然后选取浇注温度,模具温度、压射速度和低压压力4个工艺参数作为模拟工艺参数,对充型与凝固过程、温度场和速度场进行了数值模拟计算与分析,并对缺陷及其形成位置进行了预测,最终给出优化的压铸工艺参数:浇注温度为670℃,模具预热温度为190℃,压射速度为6 m/s和低压压力为0.15 MPa。

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砂型和表面涂层对ZL702A合金组织和力学性能的影响

毛郭灵, 杨晨帆, 李宇飞, 李泽华, 王根全, 周海涛

特种铸造及有色合金. 2023, 43(8): 1149-1152. https://doi.org/10.15980/j.tzzz.2023.08.027

摘要 ( 52 ) PDF全文 ( 75 )

可视化

利用金相显微镜和室温拉伸试验研究了砂型和表面涂层对ZL702A合金组织和力学性能的影响。结果表明,金属型铸型的综合力学性能最好,派普树脂砂铸型的综合力学性能最差,呋喃树脂砂铸型的综合力学性能与铬铁矿砂型的相差不大。考虑到工业化成本,采用呋喃树脂砂。醇基刚玉粉涂料涂层砂铸型的表面粗糙度最高,存在一些夹渣缺陷,醇基锆英粉涂料和醇基石英粉-石墨粉涂料涂层铸型的表面光洁度差别不大,3种涂层合金的显微组织差异较小。醇基石英粉-石墨粉涂料涂层铸型的综合力学性能最高,醇基刚玉粉涂料涂层铸型的综合力学性能最低。

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2023年, 第43卷, 第8期　
刊出日期：2023-08-20
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