铸造

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宋蕾, 赵岭, 高云保, 王增睿, 史同瑞, 陈瑞

铸造. 2021, 70(11): 1259-1264.

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低碳马氏体不锈钢ZG06Cr13Ni4Mo是应用较为广泛的一种马氏体铬镍不锈钢。本文介绍了铸造不锈钢ZG06Cr13Ni4Mo的成分、组织及强韧性特点。总结了ZG06Cr13Ni4Mo不锈钢纯净化、铬/镍当量调整、合金化、热处理等强韧化方法,并展望了该钢种强韧化的成分设计方法及电渣重熔工艺。

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Nd变质对Al-Mg₂Si合金组织和力学性能的影响

杜阳, 索忠源, 姜峰, 牟跃民

铸造. 2021, 70(11): 1265-1269.

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研究了Nd变质处理对Al-20Mg₂Si合金组织和力学性能的影响。结果表明,当Nd的加入量为0.3wt%时,初生Mg₂Si形貌由未变质的粗大汉字状转变为多边形,变质效果最好,初生Mg₂Si相尺寸细小,分布均匀,合金抗拉强度为119MPa,伸长率为1.95%,和未变质合金相比,抗拉强度和伸长率分别提升了52.6%和56%。当Nd的加入量达到0.5wt%时,初生Mg₂Si再次粗化,出现过变质现象,致使力学性能降低。Nd变质处理对共晶Mg₂Si形貌影响不大。

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铸造WE54镁合金的枝晶干涉点及其与合金显微组织的关系

李吉林, 冯俊宁, 秦春, 董福元

铸造. 2021, 70(11): 1270-1276.

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采用热分析方法分别对经过Zr变质和未经过Zr变质的WE54镁合金的枝晶干涉点进行了研究,并分析了合金显微组织与枝晶干涉点固相分数的关系,讨论了枝晶干涉点固相分数对合金热裂和缩松倾向的影响。研究表明,未经过Zr变质的WE54合金在较高的过冷度下发生固相晶粒的形核,而形核之后晶粒长大速度较快,在较低的固相分数(0.36)下发生枝晶的相互干涉,其凝固组织为粗大的树枝晶。而经过Zr变质后,合金的枝晶干涉点固相分数显著提升至0.51,合金的显微组织也发生了明显的细化,表现为均匀、细小的近球形晶粒组织。以上结果表明,合金的枝晶干涉点固相分数与合金的晶粒尺寸和形态密切相关。枝晶干涉点还与合金凝固过程中液相的补缩行为直接相关,当合金在较低的固相分数下发生枝晶干涉时,意味着合金凝固过程中会有较长时间处于补缩不畅的状态,从而加剧合金的热裂和缩松倾向。

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Mg-2Zn-0.2Sr-0.6Zr-1Nd医用可降解镁合金显微组织、力学性能及耐蚀性能的研究

刘春亭, 徐玉召, 李静媛, 魏亮喻

铸造. 2021, 70(11): 1277-1285.

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研究和比较了铸态、均匀化态和挤压态Mg-2Zn-0.2Sr-0.6Zr-1Nd合金的微观组织、力学性能及耐蚀性能。微观组织观察结果表明,与铸态合金相比,均匀化态的镁合金晶粒尺寸略有降低,且相比于铸态和均匀化态合金,挤压态镁合金晶粒尺寸最为细小。室温拉伸试验结果表明,与铸态合金相比,均匀化态镁合金屈服强度和抗拉强度略有增加,伸长率大幅提高;同时,挤压态镁合金伸长率略有增加,屈服强度和抗拉强度大幅提高。另外,通过Kokubo模拟体液浸泡试验获得Mg-2Zn-0.2Sr-0.6Zr-1Nd合金铸态、均匀化态和挤压态的腐蚀速率分别为1.67 mm/a、1.23 mm/a和0.39 mm/a,这表明挤压态镁合金耐蚀性能最为优异,这主要归因于晶粒细化和Mg₁₇Sr₂相的消失。

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Sc和AlTiB在A356.2铝合金中的作用对比研究

闫洪, 李和平, 曹瑞珂

铸造. 2021, 70(11): 1286-1289.

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在A356.2铝合金中分别添加Sc和AlTiB,通过显微组织和力学性能的测试,研究它们在A356.2铝合金中的作用差别。试验结果表明:0.30% Sc+A356.2铝合金的共晶硅已转变成颗粒状,平均尺寸是2.85μm,合金的抗拉强度、伸长率、硬度分别是194.54 MPa、5.6%、HBW67。而1.0% AlTiB+A356.2铝合金的共晶硅是长针状和块状,平均尺寸为6.76μm,合金的抗拉强度、伸长率、硬度分别为158.73 MPa、3.6%、HBW58。通过0.30% Sc+A356.2铝合金和1.0% AlTiB+A356.2铝合金的对比试验得到,Sc在对共晶硅晶粒细化效果和提高铝合金的力学性能方面都超过AlTiB,而铝合金的力学性能与共晶硅的大小密切相关。

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K417合金涡轮叶片焊接裂纹分析

汤浩, 慕安利, 刘依依, 陈犇, 程法嵩

铸造. 2021, 70(11): 1290-1294.

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某批次涡轮叶片叶冠顶面存在焊接热影响区(HAZ)液化裂纹。利用荧光探伤,并经解剖分析,系统地研究了该液化裂纹的特征。结果表明:裂纹内部Al、Ti元素的富集致使晶界附近低熔点共晶的形成,从而导致液化裂纹的产生。分析了荧光探伤延迟显示的原因,提出了降低K417合金叶片HAZ液化裂纹倾向的措施,即焊前热处理、预热及增大焊接热输入。最后对工程应用中如何有效检测和鉴别HAZ液化裂纹进行了探讨。

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热处理对激光熔化沉积成形GH3536合金组织演变的影响

郝铭淞, 刘丽荣, 李金国, 梁静静

铸造. 2021, 70(11): 1295-1301.

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利用激光熔化沉积(LMD)成形技术制备GH3536镍基高温合金,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电子探针(EPMA)等方法研究双级时效处理、固溶处理+双级时效处理对GH3536合金组织演变的影响规律、表征相组成和组织情况。结果表明:GH3536合金粉末相组成为γ固溶体;沉积态GH3536合金相组成为γ固溶体,晶界有粒状相析出;双级时效处理后,晶界析出针状相和片层状相;LMD沉积态试样经固溶处理后,合金元素扩散加强,熔池边界逐渐消失;提高固溶处理温度,固溶处理+双级时效处理后,除晶界上的析出相外,晶粒内部也出现弥散析出相。EPMA结果表明,这些相富含C、Cr、Mo,主要相组成是Laves相和碳化物。

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单晶高温合金叶片铸件中的共晶上聚现象分析

马德新, 赵运兴, 魏剑辉, 皮立波

铸造. 2021, 70(11): 1302-1306.

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对高温合金CMSX-4的单晶叶片铸件中的γ/γ'共晶组织进行了研究分析。研究结果发现,叶身部位的铸态共晶分布均匀,经固溶热处理后基本全部消除;但在缘板部位,下表面区域的共晶较少,而上表面区域则有大量的共晶聚集,即使通过固溶热处理,也只能消除缘板下表面铸态共晶,上表面区域仍存在较多的残余共晶。通过分析发现,凝固过程中γ'相形成元素Al+Ti+Ta会在枝晶间液体中产生富集,并通过扩散和对流的方式向上迁移,最后在铸件的上表面聚集,从而生成大量的γ/γ'共晶组织。

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热处理对一种低铼二代单晶高温合金组织和持久性能的影响

张燕, 李寒松, 鲍俊

铸造. 2021, 70(11): 1307-1312.

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对一种低铼第二代镍基单晶高温合金进行了热处理工艺的设计与优化,对合金的微观组织进行了观察并对不同热处理后合金的持久性能进行了测试。研究结果表明,通过金相法测出合金发生初熔的温度范围为1 275~1 280℃;合金经多级固溶处理后,偏析得到明显改善,共晶组织基本消除,且孔隙的数量较少;合金经1 100℃/4 h A.C.+870℃/20 h A.C.(A2)和1 120℃/4 h A.C.+870℃/20 h A.C.(A3)时效处理后,γ'相的尺寸在0.45~0.5μm,体积分数在60%~70%;经A2和A3时效处理后的合金在1 038℃/172 MPa下持久寿命分别为268.02 h和268.48 h,该低铼合金最终确定的热处理工艺为1 275℃/2 h+1 285℃/2 h+1 300℃/4 h+1 310℃/4 h+1 312℃/4 h A.C.+1 100℃/4 h A.C.+870℃/20 h A.C.。

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粒度配比和烧结制度对Y₂O₃陶瓷型芯性能的影响研究

于子豪, 刘阳, 杨治刚, 秦国强, 张光磊, 余建波, 任忠鸣

铸造. 2021, 70(11): 1313-1318.

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针对稀土Y₂O₃陶瓷型芯在使用条件下对力学性能和化学稳定性的要求,通过控制Y₂O₃粉料的配比、烧结温度和烧结时间,研究粉末粒度配比和烧结制度对Y₂O₃陶瓷型芯性能的影响规律。结果表明,随烧结温度的升高,样品气孔率降低,体积密度增大,抗弯强度提高;随着烧结时间的增加,样品的气孔率减小,体积密度变大,抗弯强度增大,颗粒尺寸更加均匀。当烧结温度为1 600℃和保温时间为240 min,粒度配比为325目∶200目=1∶1时,抗弯强度为20.51 MPa,气孔率为29.97%,线收缩率为1.05%;粉末粒度配比为325目∶4500目=1∶1时,抗弯强度为22.27 MPa,气孔率为30.48%,线收缩率为1.25%。

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填料粒度对熔模铸造石膏型性能的影响

周英伟, 尹绍奎, 娄延春, 于瑞龙, 谭锐, 张海东

铸造. 2021, 70(11): 1319-1324.

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研究了石英粉和铝矾土两种填料的粒度对熔模铸造石膏型性能的影响。结果表明,填料粒度的变化会显著影响石膏型的干强度和线收缩率。两种填料相比,石英粉的粒度变化对石膏浆料的流动性、初凝时间以及石膏型的湿强度影响更为明显。本试验配方条件下,当石英粉粒度为200目,铝矾土粒度为325目时,石膏型的综合性能最佳。

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高温合金熔模铸件生产过程质量监督

贺凯歌, 高勇, 滕旭东, 梁小刚

铸造. 2021, 70(11): 1325-1328.

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简要介绍了高温合金熔模铸件的生产过程,从人、机、料、法、环等方面分析高温合金熔模铸件生产过程中存在的薄弱环节,有针对性提出了解决的思路和对策,对下一步做好高温合金熔模铸造生产过程质量监督工作具有一定借鉴意义。

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导向器蜡模工艺参数优化与尺寸精度检测

余童, 汪东红, 吴文云, 雷四雄, 谭诗薪, 郝新, 周建新, 殷亚军, 疏达

铸造. 2021, 70(11): 1329-1334.

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导向器蜡模制备是熔模铸造生产导向器铸件的第一大工序,通过优化注蜡工艺参数提升导向器蜡模的品质。采用Design expert进行试验设计,并结合Moldflow模拟注蜡试验,运用遗传算法对目标函数求解。经分析与验证四个工艺参数对平均体积收缩率的影响顺序为:注蜡温度>保压时间>保压压力>蜡料流量,最优注蜡工艺参数为保压压力0.1 MPa,保压时间13.34 s,蜡料流量32.23 cm³/s,注蜡温度62℃,在此条件下,导向器蜡模尺寸精度达到CT4级别。

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用VRH法生产超大长度的铁路高锰钢辙叉

杨顺强, 杜文举, 刘恒亮

铸造. 2021, 70(11): 1335-1338.

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采用拼箱造型的办法,将VRH技术用于生产超大长度的高锰钢辙叉。针对产品的尺寸及结构特点设计铸造工艺。产品检查结果表明,造型方法满足要求,工艺设计合理,产品质量合格。

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球墨铸铁整铸短顶管研发与生产应用

陈建华, 王强

铸造. 2021, 70(11): 1339-1344.

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利用ANSYS静力学模拟分析整铸短顶管管身注浆孔、顶推法兰以及管身加强筋的受力情况,通过模拟分析对比,优化设计出符合产品要求的注浆孔位置、顶推法兰的尺寸、加强筋的数量、位置和尺寸,保证产品的结构强度和性能。采用高炉、中频炉短流程熔化调质铁液,利用成熟的消失模工艺及现有的模具和工装,减少投入,提高产品综合合格率和工艺出品率。整铸带法兰短顶管经过实际应用,符合客户要求,解决了其他管材接口易渗漏、管材强度低、韧性差等问题,有效保障顶推作业安全和排水管网整体运行的安全性和长久性。

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40Cr水泵轴断裂失效原因分析

董雪娇, 吴安术, 杨大巍, 周磊磊, 黄洁

铸造. 2021, 70(11): 1345-1349.

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针对某40Cr水泵轴在使用过程中发生的断裂现象,通过化学成分分析、金相、扫描电镜以及低倍酸洗检验等方法,分析了水泵轴材料是否符合标准要求,研究了水泵轴内部微观组织结构以及产生缺陷的原因,观察断口形貌特征并分析了其断裂原因。结果表明:不合理的调质处理使断裂泵轴组织中索氏体粗大,二次碳化物网和颗粒也变得粗大,进而降低了轴的耐腐蚀性和韧性,导致沿车削加工刀痕产生应力腐蚀裂纹,并在泵轴服役过程中逐渐扩展直至断裂。

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通辽砂用于铸钢车轮生产

胡长岭, 杨召利

铸造. 2021, 70(11): 1350-1355.

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使用通辽砂时易出现水纹类废品,造成铸件废品率高。通辽砂有角形因数小、堆密度大、水玻璃粘结剂用量少、车轮粘砂轻的优点,但也有透气性差、砂衬导热快、易产生车轮水纹类废品的缺点。对通辽砂的粒度、与在用砂的混合配比进行了反复试验。结果表明,加粗粒度通辽砂,按50%的比例与在用砂混合使用,抗车轮粘砂效果较好,废品率与在用砂相近。

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一种铸钢行星架产品的铸造工艺优化

赵红乐, 张纬, 孟少峰, 周志勇, 惠亚兴, 张千龙, 张兴屹, 刘勇冠, 张丽琼

铸造. 2021, 70(11): 1356-1360.

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某行星架铸件材质为ZG42CrMoA,为减少其在生产过程中下部圆弧位置存在的明显缩孔缺陷。借助华铸CAE软件对原铸造工艺进行了模拟分析,通过对铸件充型和凝固过程的观察,发现铸件充型过程平稳,但凝固过程在下部圆弧位置形成了较大的孤立液相区。孤立液相区在凝固过程中会产生收缩缺陷。对铸造工艺进行了优化,并借助模拟软件进行可行性预测。经生产验证铸件质量良好。

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2021中国铸造活动周在沈阳成功举办

铸造. 2021, 70(11): 1361-1366.

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2021世界铸造组织造型材料及工艺国际论坛在沈阳成功举办

铸造. 2021, 70(11): 1367-1368.

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2021《铸造》《CHINA FOUNDRY》杂志编委会会议在沈阳召开

铸造. 2021, 70(11): 1369-1369.

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特斯拉正在开发12000t铸造机用于生产一体式车身

铸造. 2021, 70(11): 1370-1370.

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镁合金：未来的材料

铸造. 2021, 70(11): 1371-1371.

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金属3D打印材料综合材料清单

铸造. 2021, 70(11): 1372-1374.

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欣特卡斯特9月份蠕墨铸铁系列生产达到360万台当量发动机

铸造. 2021, 70(11): 1374-1374.

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文献速报

铸造. 2021, 70(11): 1375-1376.

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专利摘要

铸造. 2021, 70(11): 1377-1378.

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电气技术在机械设备自动化中的应用——评《机械电气控制及自动化》

曹春宜

铸造. 2021, 70(11): 1379-1379.

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计算机软件辅助机械设计技术——评《计算机三维机械设计基础》

江官星, 付悦

铸造. 2021, 70(11): 1380-1380.

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计算机辅助机械结构进行有限元分析方法——评《机械结构有限元法与计算机辅助分析》

振生

铸造. 2021, 70(11): 1381-1381.

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于钢铁冶金历史中汲取思政教育资源——评《本钢史画》

霍群, 刘纯

铸造. 2021, 70(11): 1382-1382.

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计算机辅助机械制图教学的改革实践——评《机械制图与计算机绘图》

黄德辉

铸造. 2021, 70(11): 1383-1383.

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计算机仿真技术在机械设计制造过程中的应用——评《ADAMS在机械设计中的应用》

郭俊杰, 喻芸

铸造. 2021, 70(11): 1384-1384.

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