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专题综述 
增材制造钨基合金的研究进展 • 刘 震1，尤 畅2，刘世昌1，关书文1，时 坚1，高 鹏1，魏彦鹏1，苗治全1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 铸钢•铸铁 球团生产用双相耐热铸钢的高温氧化行为研究 • 陈小艳1，高志1，母 2，王永金2，李宗胜1，王兴锋1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 原始铸态组织对Cr13Ni4Mo 钢逆变 奥氏体形成的影响 • 李克晴，刘波池，李青春，赵 帅，陈淑英 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 活性屏离子渗氮处理对球墨铸铁 力学性能的影响 • 朱永刚1，2，吕刚磊1，2，张智辉3 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Ce 变质处理对含硼过共晶高铬铸铁 组织与性能的影响 • 王新华，焦玉琳 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 磨煤机用磨球磨损失效分析及球耗降低策略 • 马元礼1，周 兵1，冯宝宇1，于 磊1，李 戬2，何生成2，刘 康2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 高硫高氮增碳剂在降低灰铸铁缸体 铸件废品率上的应用 • 王佳香 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 有色合金 固溶处理对Mg-2Nd-1Gd-0.5Zn-0.5Zr 镁合金显微组织和力学性能的影响 • 李 蒙1，邹文兵1，张旭亮1，潘 龙1，李宝辉2，褚 杰1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 基于JmatPro 对Al-Mg-Si-Cu-La 合金析出相及性能的研究 • 刘云鹤1，刘桐宇1，宋 来1，孔占琦1，任玉艳2，李英民1，高 岩3 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Al-Si-Mg 铸造合金的原位拉伸试验研究 • 张光曙1，朱丽娟2，艾永平3 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 热等静压对ZL116 铝合金组织和性能的影响 • 孟晓东，崔婧钰，冀晓磊，李园园，邢昌勇，万 里 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 1060 工业纯铝杆件夹杂物分析 • 裘尧衡1，陈朝轶1，李军旗1，李正龙2，王林珠1，兰苑培1，赵 飞1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 基于专利分析的Ti2AlNb 合金技术 与应用研究现状 • 高 威1，鲍芳芳1，冯 新1，朱郎平1，丁贤飞2，南 海2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 工艺技术 铸造浇注系统敏捷数字化设计 及其案例研究 • 向 东，董选普，郭树人，周楚昊，曹华堂 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] JG4247 合金涡轮后机匣铸造工艺 设计与优化 • 韩少丽1，2，李尚平2，刘天宇2，骆合力2，韩光炜2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 复杂油管路铸件内腔多余物的预防和控制 • 朱春雷1，2，朱小平2，3，仪 凡4，吴海龙2，郝圆亮2，郑宗文2，杨武强2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] S415 蠕墨铸铁曲轴箱体型芯设计 • 聂 越，刘兴隆 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 基于微焦点工业CT 的高压涡轮叶片 缺陷检测技术 • 李新越1，杨 龙2，孙春贵1，李兴捷1，刘 洋1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 基于信噪比与TOPSIS 的凸轮轴铸造 工艺参数优化 • 朱彦康1，2，徐刚强3，周康康3，李孝禄1，2，陈 源1，李运堂1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 福州开元寺铁佛铸造技术特征探讨 • 唐 电，王 欣，陈俊锋 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 标准化 GB/T 2100—2017《通用耐蚀钢铸件》 标准解读 • 陈亚涛1，2，王灵水1，2，郑 霏1，2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
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专题综述 增材制造钨基合金的研究进展 • 刘 震1，尤 畅2，刘世昌1，关书文1，时 坚1，高 鹏1，魏彦鹏1，苗治全1 钨基合金是仅次于硬质合金的第二大类钨的深加工制品，钨基合金具有的独特物理和力学性能使得其在国防工业和国民经济各领域发挥着巨大的作用，但随着未来制造业对零件的精度要求越来越高以及更为复杂的零部件设计，采用传统的粉末冶金方法难以实现这些要求。增材制造（AM）为其提供了独特的几何设计自由度和快速原型制作能力。本文对国内外增材制造钨基合金的研究进展进行了介绍，并对研究面临的主要问题、研究趋势进行分析和展望。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 铸钢•铸铁 球团生产用双相耐热铸钢的高温氧化行为研究 • 陈小艳1，高志1，母 2，王永金2，李宗胜1，王兴锋1 以球团矿生产用双相耐热铸钢为研究对象，采用增重法研究了其在900 ℃下的高温氧化特性，结合光学显微镜、扫描电镜、能谱分析、X射线衍射对氧化膜的形貌、元素分布、物相组成进行了表征及分析。结果表明：该耐热铸钢在900 ℃下的氧化动力学曲线遵循抛物线规律，高温抗氧化性能优秀。氧化膜呈现出明显的双层结构，内层由保护性的片状Cr2O3组成，外层由MnCr2O4、FeCr2O4尖晶石氧化物组成；存在局部内氧化现象，内氧化区域存在富镍层以及弥散分布的SiO2颗粒。该耐热铸钢在900 ℃下的高温氧化行为可划分为三个阶段：氧化膜的初步形成阶段、Cr2O3氧化层的迅速生长阶段以及MnCr2O4、FeCr2O4尖晶石氧化层的迅速生长阶段。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 原始铸态组织对Cr13Ni4Mo 钢逆变 奥氏体形成的影响 • 李克晴，刘波池，李青春，赵 帅，陈淑英 采用扫描电子显微镜、X射线衍射分析仪、电子背散射衍射研究了原始铸态组织对Cr13Ni4Mo马氏体不锈钢回火过程中逆变奥氏体形成的影响。浇注厚度为40 mm、60 mm、80 mm的阶梯形铸件，以获得凝固速度不同的原始等轴晶铸态组织，经正火+二次回火处理后，随铸件厚度的减小，组织中逆变奥氏体的含量增加，Cr13Ni4Mo钢的抗拉强度和伸长率均提高。采用定向凝固方法，改变下拉速度为1 μm/s、5 μm/s和50 μm/s，以获得原始柱状晶铸态组织，结果发现随着下拉速度的提高，定向生长的柱状晶细化，逆变奥氏体的含量增多，Cr13Ni4Mo钢的抗拉强度和强塑积增大。Cr13Ni4Mo钢综合力学性能的提高源于细晶强化和逆变奥氏体TRIP效应的双重效果。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 活性屏离子渗氮处理对球墨铸铁 力学性能的影响 • 朱永刚1，2，吕刚磊1，2，张智辉3 活性屏离子渗氮（ASPN）处理可以扩大球墨铸铁的用途，处理后的球墨铸铁有望在特殊载荷条件下使用。研究了ASPN处理对球墨铸铁力学性能的影响。利用ASPN处理，在样品表面上形成氮化物层，并且能在氮化物层内部进一步形成扩散层。ASPN处理中氮化层的厚度随着处理温度的升高而增加，球墨铸铁的硬度、耐磨性和疲劳强度也随着处理温度升高而提高。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Ce 变质处理对含硼过共晶高铬铸铁 组织与性能的影响 • 王新华，焦玉琳 采用金属型分别铸造Ce变质处理前、后过共晶高铬铸铁，提高其耐磨性。借助于OM、SEM、XRD、硬度计和磨损试验机等仪器设备研究分析了Ce变质前、后过共晶高铬铸铁组织与性能。结果表明：变质处理前、后过共晶高铬铸铁组织均由初生M7C3+共晶M7C3+奥氏体+马氏体组成。与变质前相比，变质后初生M7C3的形貌由长六边形转变为圆整的六边形，尺寸减小了44.9%，体积分数增大了30.2%。铸铁的洛氏硬度、冲击韧性和抗弯强度分别提高了5.0%、43.4%和39.2%，磨损失重减少了50.7%。Ce的化合物Ce2O2S作为M7C3异质形核核心的有效性是中等的，Ce对夹杂物有球化、净化作用。细化了的初生碳化物与基体相互保护，提高了铸铁表面耐磨性。变质前铸铁的磨损机制以微切削为主，断裂脱落为辅，变质后铸铁的磨损机制变为以微切削为主。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 磨煤机用磨球磨损失效分析及球耗降低策略 • 马元礼1，周 兵1，冯宝宇1，于 磊1，李 戬2，何生成2，刘 康2 应用于磨煤机的磨球存在磨耗过大、破煤效率低的问题。采用扫描电子显微镜、X-射线衍射、激光共聚焦显微镜等仪器对ZQCr5磨球磨损状况进行了表征，并利用EDEM软件调整球径配比，通过煤块粘结键破坏速率、破碎作用力和衬板所承受的能量三方面进行定量比较，得出方案。结果表明：硬度和韧性偏低是造成磨球损耗较高的主要原因，建议提高Cr含量并控制残余奥氏体含量来提升耐磨性。切向磨削为破碎烟煤主要方式，表面磨削磨损为磨球主要失效方式。更改磨球级配关系为Φ60 mm∶Φ30 mm∶Φ20 mm=16∶3∶1，可以使得磨球消耗同比降低35%，破碎效率提升9%，衬板的损耗大幅降低，该工作可为提升磨煤效率，降低磨球损耗提供参考。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 高硫高氮增碳剂在降低灰铸铁缸体 铸件废品率上的应用 • 王佳香 笔者公司生产的某型号灰铸铁缸体，采用低硫低氮增碳剂进行铁液熔炼，铸件废品率较高，主要是气孔、缩陷废品。采用高硫高氮增碳剂和低硫低氮增碳剂按一定比例加入到铁液中，同时提高铁液碳含量，铸件抗拉强度没有降低，气孔、缩陷废品率明显降低，铸件废品率大幅下降。主要原因是高硫高氮增碳剂中氮含量较高，高硫高氮增碳剂的加入使得铁液中氮含量提高，氮能使石墨片长度变短，弯曲程度增加，端部钝化，同时能细化珠光体，强化基体组织，提高了铸件力学性能，这对提高缸体铸件质量、稳定铸件材质、降低生产成本大有好处。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 有色合金 固溶处理对Mg-2Nd-1Gd-0.5Zn-0.5Zr 镁合金显微组织和力学性能的影响 • 李 蒙1，邹文兵1，张旭亮1，潘 龙1，李宝辉2，褚 杰1 通过光学显微镜、扫描电镜、透射电子显微镜以及室温拉伸机等仪器设备研究了固溶处理对Mg-2Nd-1Gd-0.5Zn-0.5Zr（wt.%）镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：铸态显微组织主要由α-Mg基体和晶界上的共晶组织组成。固溶处理过程中，Zn含量较高的共晶β相消失，出现了Zn含量较低的第二相，540 ℃固溶20 h后，第二相完全回溶，所以的固溶处理制度为540 ℃×20 h。经过200 ℃×18 h的时效处理，α-Mg基体内部出现了均匀弥散分布新型沉淀相，该相的惯习面为{112-0}Mg晶面，提高了合金强度。经过540 ℃×20 h+200 ℃×18 h热处理后，合金的力学性能，平均抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别为275 MPa，156 MPa和4.9%。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 基于JmatPro 对Al-Mg-Si-Cu-La 合金析出相及性能的研究 • 刘云鹤1，刘桐宇1，宋 来1，孔占琦1，任玉艳2，李英民1，高 岩3 为了进一步探究Cu含量对Al-Mg-Si-Cu-La合金析出相及性能影响，利用材料相图及性能模拟软件JMatPro对Al-Mg-Si-Cu-La合金进行热力学模拟计算，得到不同Cu添加量下的平衡相和亚稳相的含量。结果表明：随着Cu含量的增加，室温下合金的强化β（Mg2Si）相和Q（Al5Cu2Mg8Si6）相的含量基本没有变化，θ（Al2Cu）相的含量逐渐增多，亚稳相β′（Mg9Si5）相的含量越来越少，θ′（Al2Cu）相和GP区的含量逐渐增多，Q′（Al3.8Mg8.6Si7Cu）相含量先增后减少。合金的力学性能模型表明，增加Cu含量会提高合金的力学性能，当Cu含量为4wt.%时，合金的抗拉强度和硬度均达到，但当Cu含量为5wt.%时合金抗拉强度和硬度开始下降。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Al-Si-Mg 铸造合金的原位拉伸试验研究 • 张光曙1，朱丽娟2，艾永平3 通过在扫描电子显微镜下进行铝合金的原位拉伸试验，研究了A356-T6铝合金在应变阶段发生损伤机理。通过对微结构的定量分析以及损伤机理的原位研究，描述Si微粒及其共晶分布规律，并用于拉伸性的控制。原位测试表明，在应变量的增加过程中，由于开裂形成了伴随有Si颗粒的脆性断裂的损伤，产生邻近的微裂纹，同时Si微裂纹的加入引起枝晶边界上微裂纹的形核。最后裂纹沿枝晶边界进行增长直到出现不稳定状况。研究表明，通过力学的原位拉伸试验，可得到关于损伤机理的定量数据，对预测铸造合金的力学性能有重要的参考意义。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 热等静压对ZL116 铝合金组织和性能的影响 • 孟晓东，崔婧钰，冀晓磊，李园园，邢昌勇，万 里 通过对比热等静压前后ZL116铝合金的拉伸性能和组织缺陷，研究了热等静压对ZL116合金铸件组织和性能的影响。结果表明，热等静压可使铸件力学性能提高（抗拉强度提高15％、伸长率提高100％、硬度提高16%），热等静压对铸件中缩孔、显微缩松等缺陷能进行有效修复。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 1060 工业纯铝杆件夹杂物分析 • 裘尧衡1，陈朝轶1，李军旗1，李正龙2，王林珠1，兰苑培1，赵 飞1 从铝熔体洁净程度方面，对某厂1060工业纯铝杆件进行了夹杂物检测分析。以机械抛光和电解抛光制备试样，采用SEM/EDS观测样品中Al2O３、含铁金属间化合物、氯盐、氟化物等多种类型夹杂物。统计分析了合格铝杆和不合格铝杆夹杂物分布、总数量和平均直径。数量最多的夹杂物为Al2O３夹杂物，主要尺寸在0~20 μm范围内。不合格杆中夹杂物总数量接近合格杆夹杂物数量两倍，大量夹杂物易在连续分流挤压模具壁上积累，造成加工铝管表面擦伤，是不合格管件加工失效的主要原因。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 基于专利分析的Ti2AlNb 合金技术 与应用研究现状 • 高 威1，鲍芳芳1，冯 新1，朱郎平1，丁贤飞2，南 海2 对Ti2AlNb合金的发明专利进行了检索、统计、分类和多角度分析。结果表明，自该合金被发明以来，与之相关的材料优化、制备工艺及应用研究一直在持续进行。随着Ti2AlNb合金的潜在应用价值被发掘，专利申请数量快速增长。目前，Ti2AlNb合金已发展至第二代，合金成分设计更接近实际工程应用，工艺探索目标也由材料向结构件发展。而且随着技术成熟度提升，应用研究的范围扩大。由于该领域技术门槛较高，全球范围的创新主体集中于中、美、法、日等少数国家。在中国，高校和科研院所是Ti2AlNb合金的创新主体。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 工艺技术 铸造浇注系统敏捷数字化设计 及其案例研究 • 向 东，董选普，郭树人，周楚昊，曹华堂 针对铸造工艺设计阶段的迭代效率问题提出了浇注系统敏捷数字化设计方法。采用数据库开发技术，将工艺设计过程中的数据和经验通过数字化形式进行转换、构建和存储形成数字化资产，有机融合到了工艺结构分析和浇注系统设计实践中。研究了上下文设计、参数化设计、智能化推荐、实时验证一体化的快速设计模式，形成了流程、方法、工具和信息统一的敏捷数字化设计框架，提高了浇注系统设计效率，加速提高铸造企业研发领域数字化转型能力。本文的设计思想和系统的实践方法能够有效的指导和扩展到其他铸造工艺设计中，为实现完整、高效、易用的铸造工艺数字化、智能化设计系统提供指导。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] JG4247 合金涡轮后机匣铸造工艺 设计与优化 • 韩少丽1，2，李尚平2，刘天宇2，骆合力2，韩光炜2 针对大型复杂薄壁件JG4247合金涡轮后机匣的铸造，采用ProCAST软件对不同浇注系统条件下机匣的缩松及热裂倾向性进行了对比模拟与分析。结果表明：与顶注式浇注系统相比，底注式浇注系统条件下，利用冒口和浇道可同时实现凝固过程中机匣多个变截面热节部位的补缩，是一种适合于涡轮后机匣的浇注系统设计。虽然底注条件下机匣热裂倾向性略大于顶注式浇注机匣，但进一步研究表明，机匣热裂倾向性随浇注温度降低或型壳温度升高而降低，其中受型壳温度的影响最为显著。在底注式浇注系统条件下，通过提高型壳温度可大幅度降低机匣热裂倾向性，最终可获得无裂纹、内部无宏观缩松的高冶金质量JG4247合金涡轮后机匣铸件，模拟结果与机匣实际浇注结果相吻合。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 复杂油管路铸件内腔多余物的预防和控制 • 朱春雷1，2，朱小平2，3，仪 凡4，吴海龙2，郝圆亮2，郑宗文2，杨武强2 针对熔模铸造和砂型铸造航空发动机复杂油路管路铸件的多余物，总结了内腔多余物的种类，分析了每种多余物的形成原因，评估了多余物的清理难度，并从铸件毛坯结构设计、工艺设计、工序设计、生产管理等方面提出了多余物的全流程全面预防和控制策略。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] S415 蠕墨铸铁曲轴箱体型芯设计 • 聂 越，刘兴隆 介绍了S415蠕墨铸铁曲轴箱体铸件型芯设计案例。型芯采用覆膜砂制造，辅以铸造涂料；采用水平射芯方式，复杂空腔芯全部剖切避免模具抽芯结构；采用环形锁扣、卡口等方式互相定位，最后采用铸铁夹板锁定；满足工艺要求的同时，在型芯厚度、定位、密封、排气等方面采取多项设计措施。实际生产证明，S415曲轴箱体型芯设计满足铸造工艺需求，能够减少型砂消耗、保证铸件尺寸精度，避免砂眼、气孔等缺陷。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 基于微焦点工业CT 的高压涡轮叶片 缺陷检测技术 • 李新越1，杨 龙2，孙春贵1，李兴捷1，刘 洋1 高压涡轮叶片是航空航天用发动机的核心部件，其铸造质量是影响发动机性能的主要因素之一。由于叶片结构复杂，铸造缺陷多，成品合格率低，必须对其进行高精度的无损检测。本文采用微焦点工业CT对铸造高压涡轮叶片进行CT扫描与重建，通过投影图像使用滤波反投影算法得到了叶片的三维数据和断层图像，分析了透照间隔角度对缺陷识别的影响，对内部结构缺陷如疏松等进行可视化分析。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 基于信噪比与TOPSIS 的凸轮轴铸造 工艺参数优化 • 朱彦康1，2，徐刚强3，周康康3，李孝禄1，2，陈 源1，李运堂1 凸轮轴铸件成品的质量既受到多个铸造工艺参数组合的影响，又极易受到环境中噪声因素所产生误差波动的影响。基于此，田口方法中的信噪比概念与多目标决策中的TOSIS被应用于凸轮轴铸造过程工艺参数的优化中，以实现铸件质量的鲁棒性设计。结合铸造过程计算机数值模拟技术，从仿真试验方案中得到了具有强抗干扰能力的工艺参数组合。试验结果表明：铸型温度35 ℃，浇注时间12 s，浇注温度1 446 ℃的铸造工艺参数组合，使凸轮轴铸件的质量既可靠又具备鲁棒性，为实际生产中铸造工艺参数的优化方法提供了思路。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 福州开元寺铁佛铸造技术特征探讨 • 唐 电，王 欣，陈俊锋 福州开元寺铁佛是国内外现存的古代铁佛。论文中详细表征了这尊巨大铁佛的铸体结构、内表面色泽、芯撑及其影响区、网格条纹、化学成分和金相组织。观察表明，在铁佛的主体构件中未见铸接缝存在的迹象。成分测算表明，铁佛的碳当量为4.3%，属于共晶成分。金相分析表明，铁佛的表面为白口铁，基材为麻口铁。论文尝试探讨所观察到的三个重要的技术特征的优势、成因及其所涉及的技术。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 标准化 GB/T 2100—2017《通用耐蚀钢铸件》 标准解读 • 陈亚涛1，2，王灵水1，2，郑 霏1，2 介绍了GB/T 2100—2017标准的主要修订内容，通用耐蚀钢铸件的牌号、化学成分、力学性能、热处理、焊补、试验方法、验收规则以及标准的特点和典型应用案例。标准中涉及马氏体型、奥氏体型、双相（奥氏体-铁素体）型三大类27种不锈钢铸件牌号，能够满足各种腐蚀工况环境对铸件耐蚀性能和力学性能的要求。在选材时要结合不锈钢的特性和服役工况环境，综合考虑材料成本、制造成本和工艺难易程度，优选出性价比高的耐蚀钢铸件牌号，提升装备的安全性和可靠性。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]