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专题综述 
铝硅合金微观组织数值模拟的 研究现状及发展趋势 • 张梦军，游志勇，张云冠 ，艾雨蒙，牛城毅，牛晓峰 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 试验研究 一种Ni3Al 基高温合金冷热疲劳性能研究 • 孙宝才1，孙 颖2，张长日1，孙长波1，王健楠1，胡业媛3， 柴 爽1，衣 红1，裴睿欣1，吕丰洋1，许庆彦3 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 钒添加对离心复合铸造ICDP 轧辊组织 和性能的影响 • 万 敏1，2，王 玮3，张 涛1，2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 动载荷下Mn13Cr2Mo 高锰耐磨铸钢 形变硬化行为 • 张晓荷1，鲍 瑶1，康 丽1，赵金华1，3，刘 燕2，马立峰3 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 聚乳酸改性磷酸盐自硬砂试验研究 • 王学明1，袁 博2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 重卡制动鼓失效分析及铸造工艺研究 • 穆彦青，邓 晗，海丰龙，潘安霞 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 球墨铸铁汽车换挡拨叉的铸造工艺研究与实践 • 任现伟 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 惰性气体熔融- 红外吸收/ 热导法测定 AlSi10Mg 中氧氮含量 • 赵政鑫1，王 珏1，严鹏飞1，宋体杰1，董一峰1，杨 峥2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 复杂空心精铸叶片残芯检测技术 • 杨 壮，董 茵，梁晓锋，王 斌，池海峰 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 汽车制动盘材料检测要点 • 阮建刚 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 有色合金 基于团簇式设计的高温高强钛合金 组织性能研究 • 刘田雨1，2，赵 军1，刘时兵1，韩鹏江3，史 昆1，姚 谦1，梅新民1，陈 红1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Ce 含量和T6 热处理对Al-0.3Fe-0.1Si 合金组织与性能的影响 • 唐 鹏1，2，杨学轩1，于凯来1，黄赛莎1，覃 皓3 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 工艺技术 高温合金薄壁件铸造工艺优化设计 • 王树森1，邹明科2，王 亮2，徐福涛2，韩 阳2，张 吉2，么丽娜2，王 猛2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] QT500-14 风电主轴的铸造工艺开发 • 葛春丽1，黄连凯2，宋培龙1，相 亮2，李肖霞1，梁安阳1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 低压铸造在新能源燃料电池箱体生产中的应用 • 史开旺 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 基于ProCAST 本体件熔模铸造 工艺优化设计 • 杨武强，冀晓磊，王 琳，刘鑫霞，刘晓杰，邢昌勇，许龙欢，王立召 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 注塑机射台前板铸件一体化铸造工艺 设计与实践 • 宋贤发1，李继强2，贾志欣2，项铮宇1，吴 超1，周 宁1，张 鑫2，3 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] ZG270-500 后桥的铸造工艺优化 • 王伟奇1，严文超1，汪 静1，刘忠国2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 高强韧性球墨铸铁轮盘铸件的试制 • 古毅康1，康晋辉2，李 平1，李朝霞3 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] G20Mn5 大型轧机机架铸造工艺设计 • 张凯强1，2，田 磊1，2，胡中华1，2，王雪莲1，2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 球墨铸铁钻探机保护件熔模铸造工艺优化 • 张晓光，彭 彬，仓欣蕾，李远志 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 标准化 砂型3D 打印原材料标准解读 • 于瑞龙1，2，常 成3，王 岩1，2，谭 锐1，2，周英伟1，2，王鹏伟1，2， 李 玲1，2，高天娇1，2，岳 野2，尹绍奎1，2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] GB/T 16253—2019《承压钢铸件》 标准解析 • 成应晋1，牛继承1，王任甫1，牛佳佳1，杨继承2，王 宪1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
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专题综述 铝硅合金微观组织数值模拟的 研究现状及发展趋势 • 张梦军，游志勇，张云冠 ，艾雨蒙，牛城毅，牛晓峰 随着计算材料的发展，数值模拟技术已在铝硅合金凝固过程微观组织的研究中发挥了重要作用。本文就数值模拟技术应用于铝硅合金凝固过程微观组织的形成过程，综述了模拟铝硅合金微观组织形成过程必要的形核与生长模型；着重描述了广泛应用于模拟铝硅合金微观组织形成过程的方法，如元胞自动机法和相场法；最后展望了未来铝硅合金数值模拟技术的发展趋势。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 试验研究 一种Ni3Al 基高温合金冷热疲劳性能研究 • 孙宝才1，孙 颖2，张长日1，孙长波1，王健楠1，胡业媛3， 柴 爽1，衣 红1，裴睿欣1，吕丰洋1，许庆彦3 航空发动机叶片在服役时会经历反复升至高温又冷却的过程，这对于叶片材料Ni3Al基高温合金的抗冷热疲劳性能提出了较高的要求。本文对一种Ni3Al基高温合金进行了不同温度区间以及不同热循环次数对于裂纹产生及扩展的影响，并进行了不同周次的冷热循环试验。结果表明：冷热疲劳过程中，该Ni3Al基高温合金裂纹沿着共晶组织扩展，共晶含量的多少直接影响合金的抗冷热疲劳能力。在25 ℃ 1 100 ℃下的抗冷热疲劳能力优于合金在25 ℃ 1 150 ℃下的抗冷热疲劳能力。在25 ℃ 1 100 ℃冷热疲劳裂纹长度与热循环次数是近似线性关系，其表达式为a=-1.22 + 0.233N。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 钒添加对离心复合铸造ICDP 轧辊组织 和性能的影响 • 万 敏1，2，王 玮3，张 涛1，2 在传统ICDP轧辊工作层材质中添加1.6%的合金元素钒，生产出钒元素强化型E-ICDP轧辊。通过对添加V前后两种轧辊材料硬度、显微组织和磨损情况进行检测、比较和分析发现添加合金元素钒改变了显微组织中碳化物和石墨的形态和分布，基体中形成的细小、弥散分布的MC型碳化物可以提高基体耐磨性、降低热裂纹扩展速度。统计对比了这两种轧辊在不同轧线的使用性能，结果表明E-ICDP轧辊较ICDP轧辊平均每毫米轧制量提升11.37%、平均单次轧制量增加6.22%、平均单次磨削量降低4.61%。较高的耐磨性、较慢的裂纹扩展速度和较高的基体强度是E-ICDP轧辊轧制性能优于ICDP轧辊的主要原因。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 动载荷下Mn13Cr2Mo 高锰耐磨铸钢 形变硬化行为 • 张晓荷1，鲍 瑶1，康 丽1，赵金华1，3，刘 燕2，马立峰3 采用分离式Hopkinson压杆（SHPB）的测试方法对不同冲击载荷下典型高锰铸钢Mn13Cr2Mo的形变硬化行为进行了系统研究。结果表明，随着气缸压强由0.2 MPa增加至0.8 MPa，Mn13Cr2Mo铸钢形变硬化过程可近似分解为线性硬化、非线性硬化两阶段；当压强为0.2 MPa时，线性硬化维持至约107 MPa时开始向非线性硬化阶段转变。当压强由0.4 MPa增加至0.6 MPa时，线性硬化向非线性硬化阶段转变的临界强度由123 MPa增加至356 MPa；在非线性硬化阶段，当压强高于0.4 MPa时高锰钢的应变硬化率明显提高。综合考虑线性硬化向非线性硬化的转变强度以及高锰钢的加工硬化速率，当气缸压强高于0.6 MPa时，由线性硬化向非线性硬化阶段转变的临界强度达到约356 MPa。材料在非线性硬化阶段的应变硬化率较高，此时试验用Mn13Cr2Mo高锰耐磨铸钢形变硬化能力被充分激发。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 聚乳酸改性磷酸盐自硬砂试验研究 • 王学明1，袁 博2 采用聚乳酸（PLA）对磷酸盐粘结剂进行改性，以电熔镁砂粉为固化剂，配制的自硬砂经过工艺性能测试和生产试验验证，可使用时间长达40 min，稳定性和抗吸湿性良好，且在不同的空气湿度下均表现出良好的粘结强度，溃散性也较好，能很好的适应工业生产需要。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 重卡制动鼓失效分析及铸造工艺研究 • 穆彦青，邓 晗，海丰龙，潘安霞 通过对重型载货汽车失效制动鼓进行裂纹失效及热-力耦合仿真分析，发现HT250材料制动鼓由于实际工况应力值远大于其疲劳极限经验值，而产生热疲劳裂纹开裂失效；为此，将制动鼓材料优化为RT450，同时进行了铸造工艺优化，获得了内部质量优异的铸件，蠕铁制动鼓服役寿命超过12个月。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 球墨铸铁汽车换挡拨叉的铸造工艺研究与实践 • 任现伟 介绍了一种汽车用球墨铸铁换挡拨叉的铸造工艺方法。该工艺是在原来一型只能水平布置2个铸件的前提下，在不改变造型设备的基础上，通过采用垂直放置和每个铸件仅使用一个冒口的方法将一型布置为3件，设计了满足质量要求的铸造工艺方法。经模拟分析和实践验证，生产出的铸件均能符合客户指定标准的所有要求，目前，已具备投入批量生产的条件。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 惰性气体熔融- 红外吸收/ 热导法测定 AlSi10Mg 中氧氮含量 • 赵政鑫1，王 珏1，严鹏飞1，宋体杰1，董一峰1，杨 峥2 AlSi10Mg中氧氮元素的含量对材料的组织和性能具有显著影响，需对其进行准确测定。借助氧氮分析仪，采用惰性气体熔融-红外吸收/热导法建立了测定AlSi10Mg中氧氮元素含量的分析方法，对影响测定的各项参数（如助熔剂、分析功率、样品重量等）做了条件试验并予以优化。试验结果表明，本方法稳定性好，准确度高，可满足AlSi10Mg中氧氮元素的定量测试需求。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 复杂空心精铸叶片残芯检测技术 • 杨 壮，董 茵，梁晓锋，王 斌，池海峰 空心涡轮发动机叶片中的残芯直接影响叶片的散热，进而影响到发动机的性能和安全，残芯检测技术是发动机制造的关键技术之一。本文针对具有复杂内部气冷通道的航空发动机整铸涡轮工作叶片存在型芯残留难以检测的问题，对冷光源、柔性光纤内窥镜、水流、X射线、中子成像法、工业CT、叶片内腔填充金属粉结合X射线及示踪剂X射线检测技术进行了应用研究及评价。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 汽车制动盘材料检测要点 • 阮建刚 汽车制动盘在化学成分上具有高碳特点，在结构上具有盘式特征。本文论述了对制动盘化学成分、硬度、金相组织、楔压强度进行检测时的要点，避免检测结果出现误差甚至错误，提高测量精度、避免争议。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 有色合金 基于团簇式设计的高温高强钛合金 组织性能研究 • 刘田雨1，2，赵 军1，刘时兵1，韩鹏江3，史 昆1，姚 谦1，梅新民1，陈 红1 现用于激光熔化沉积的钛合金，通常是已有的工业合金，并没有考虑到激光熔化沉积工艺的特殊性。此外，高端装备领域对钛合金的室温和高温综合性能要求也不断提高。本文基于Ti-6Al-4V合金α相团簇式［Al-Ti12］（AlTi2）和β相团簇式［Al-Ti14］（AlVTi），通过Zr和V/Mo/Nb分别替代（相团簇式壳层和连接原子Ti的合金化，设计了一系列12［Al-Ti12］（AlTi2）+5［Al-Ti14-xZrx］（AlV1.2Mo0.6Nb0.2）合金，并研究了激光熔化沉积Ti-Al-V-Mo-Nb-Zr系合金的微观组织和力学性能随Zr元素含量的演化规律。结果表明，Ti-Al-V-Mo-Nb-xZr合金的液-固两相区较小，有利于保证激光熔化沉积的工艺性。此外，随Zr含量的增加，Ti-Al-V-Mo-Nb-xZr合金外延生长β柱状晶的长度和宽度显著降低，室温和高温强度显著提高。其中，12［Al-Ti12］（AlTi2）+5［Al-Ti12Zr2］（AlV1.2Mo0.6Nb0.2）合金的室温抗拉强度为1 427 MPa，伸长率为3.2%；600 ℃高温抗拉强度为642 MPa，伸长率为40%。该合金可以作为激光熔化沉积用高温高强钛合金的候选材料。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Ce 含量和T6 热处理对Al-0.3Fe-0.1Si 合金组织与性能的影响 • 唐 鹏1，2，杨学轩1，于凯来1，黄赛莎1，覃 皓3 研究了稀土元素Ce和T6热处理工艺对Al-0.3Fe-0.1Si合金组织和性能的影响。结果表明，添加适量的稀土Ce和T6热处理均可抑制晶粒长大，并有效细化Al-0.3Fe-0.1Si合金的晶粒尺寸。当稀土Ce的加入量为0.2%时，铸态合金的抗拉强度为81.7 MPa，比加入量为0.1%时提高了10.7%。稀土Ce的加入量为0.3%时，T6态合金的电导率为58.13%IACS，比铸态合金提高了2.3%。热处理前后的Al-0.3Fe-0.1Si-0.1Ce合金与Al-0.3Fe-0.1Si-0.3Ce合金的电导率接近。当稀土Ce的加入量为0.1%~0.2%时Al-0.3Fe-0.1Si合金获得较好的综合性能。本研究的结果可为导电Al-0.3Fe-0.1Si合金制备提供理论和试验参考。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 工艺技术 高温合金薄壁件铸造工艺优化设计 • 王树森1，邹明科2，王 亮2，徐福涛2，韩 阳2，张 吉2，么丽娜2，王 猛2 高温合金缘板铸件曲面形状复杂，壁厚不均匀，易产生缩孔、显微疏松、气孔等铸造缺陷。本文针对高温合金缘板铸件在研制时遇到的主要问题，采用华铸CAE铸造分析软件对顶注和侧注两种工艺进行模拟，发现采用侧注充型工艺可有效防止铸件的显微疏松、气孔、冷隔、浇不足等缺陷。并对模拟优化后的工艺进行了验证，结果表明，采用侧注充型方案实现了缘板薄壁结构件的充型完整性和内部无超标冶金缺陷。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] QT500-14 风电主轴的铸造工艺开发 • 葛春丽1，黄连凯2，宋培龙1，相 亮2，李肖霞1，梁安阳1 高硅球墨铸铁QT500-14材料具有良好的力学性能，可应用于大功率风力发电机组的主轴，大幅度降低机组成本。通过严格控制材料QT500-14的化学成分、采用金属型铸造、通过MAGMA软件模拟主轴铸造工艺预测铸造缺陷，在主轴铸造过程中采取在预测缺陷位置处放置冷铁的控制措施，铸造出符合设计要求的风电主轴。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 低压铸造在新能源燃料电池箱体生产中的应用 • 史开旺 针对新能源燃料电池箱体薄壁铸件，设计了铸件的低压铸造工艺，研究了模具预热温度对铸件的微观组织和力学性能的影响。结果表明：所设计的铸造工艺方案合理，铸造工艺模拟仿真分析和实际铸件均未发现浇不足、缩孔缩松等缺陷，可以满足新能源燃料电池箱体的批量生产需求。在铸造工艺不改变的情况下，通过调整模型的预热温度，不仅可以改变材料的组织性能，还对液态金属成形性能有影响。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 基于ProCAST 本体件熔模铸造 工艺优化设计 • 杨武强，冀晓磊，王 琳，刘鑫霞，刘晓杰，邢昌勇，许龙欢，王立召 利用ProCAST软件对铝合金本体铸件熔模铸造工艺进行了数值模拟，预测了铸件侧壁会有缺陷产生，对缺陷产生原因进行了分析并提出了优化方案。对优化后工艺方案再次进行数值模拟，解决了铸件疏松缺陷问题，并实际投产获得了合格铸件，验证了优化后工艺方案的可行性。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 注塑机射台前板铸件一体化铸造工艺 设计与实践 • 宋贤发1，李继强2，贾志欣2，项铮宇1，吴 超1，周 宁1，张 鑫2，3 介绍了注塑机射台前板的铸件结构及技术要求，阐述了该铸件的铸造工艺设计及熔炼工艺控制要点。通过设计复合砂芯结构、采用底注开放式浇注系统和严格控制熔炼过程，获得了高质量铸件，实现了浇注过程中铁液快速平稳充型。生产结果显示铸件工艺出品率为83%、成品率达，无损检测未发现内部缺陷，金相组织和力学性能均符合技术要求。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] ZG270-500 后桥的铸造工艺优化 • 王伟奇1，严文超1，汪 静1，刘忠国2 针对轮式挖掘机后桥铸件合格率不高的问题，对后桥的原铸造工艺方案进行分析并运用AnyCasting进行数值模拟。分析原工艺的铸造缺陷原因，对浇注系统、补缩系统进行优化改进，并对优化设计的铸造工艺方案进行数值模拟验证，模拟结果表明后桥按工艺设计完成顺序凝固，原铸造缺陷问题得到解决。经过小批量生产验证，后桥铸件的合格率有明显提高，工艺出品率由43.4%提高到64.2%。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 高强韧性球墨铸铁轮盘铸件的试制 • 古毅康1，康晋辉2，李 平1，李朝霞3 根据球墨铸铁轮盘铸件的结构特点，进行了铸造工艺设计。采用顶冒口和热侧冒口相结合实现顺序凝固，对铸件进行有效补缩。针对材质技术要求，对熔炼和浇注工艺、热处理工艺进行了研究。结果表明，采用设计的铸造工艺和热处理工艺批量试生产的轮盘铸件没有出现缩孔、缩松、夹渣和气孔等缺陷，材质性能满足客户要求。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] G20Mn5 大型轧机机架铸造工艺设计 • 张凯强1，2，田 磊1，2，胡中华1，2，王雪莲1，2 根据轧机机架结构特点进行铸造工艺设计，借助MAGMA软件进行凝固过程数值模拟分析和检验工艺方案的合理性，最终生产的机架质量满足轧机标准要求。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 球墨铸铁钻探机保护件熔模铸造工艺优化 • 张晓光，彭 彬，仓欣蕾，李远志 保护件主要用于石油钻探机，起安全保护作用。以球墨铸铁保护件为研究对象，通过Pro/E和ProCAST相结合对该铸件原熔模铸造浇注过程进行数值模拟，找到产生缩孔、缩松等铸造缺陷的原因。改进浇注系统，并研究了浇注温度、充型速度、型壳预热温度对铸件质量的影响，通过分析获得的工艺参数，铸件的浇注温度、充型速度、型壳预热温度分别为1 300 ℃、0.460 m/s、800 ℃。对经过优化后的结果进行数值仿真，发现铸件的缩孔率值大幅度降低，并通过实际铸造生产验证。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 标准化 砂型3D 打印原材料标准解读 • 于瑞龙1，2，常 成3，王 岩1，2，谭 锐1，2，周英伟1，2，王鹏伟1，2， 李 玲1，2，高天娇1，2，岳 野2，尹绍奎1，2 对中国机械工程学会发布的《铸造用3D打印呋喃树脂》《铸造用3D打印固化剂》《铸造用3D打印硅砂》等三项标准进行了系统解读，详细介绍了标准中涉及的电导率、堆积密度、颗粒度等技术指标设立的目的、检测方法选择、等级设置原则等，对铸造用3D打印原材料的应用机理做出探讨，并对相关标准的国内外概况及重要意义进行了介绍，最后对3DP标准未来的发展趋势进行了展望。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] GB/T 16253—2019《承压钢铸件》 标准解析 • 成应晋1，牛继承1，王任甫1，牛佳佳1，杨继承2，王 宪1 介绍了GB/T 16253—2019标准的修订过程和标准修订的主要内容，包括标准的范围、规范性引用文件、技术要求、试验方法、检验规则等。给出了承压钢铸件的性能水平、典型应用及标准的实施建议。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]