-
专题综述 
船舶用高强度低合金钢的发展综述 • 李长福1，2，高云保1，2，李宝治1，2，赵 岭1，2，王 宇1，2，张海军2， 杜 丘2，陈博龙3 ，王增睿1，2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 铸钢•铸铁 SiC 颗粒促进球墨铸铁珠光体中Fe3C 异质形核机理及其力学性能研究 • 张 腾，游志勇，韩培德，宋振洋，韩嘉敏 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 深冷处理工艺对440A 铸造不锈钢 耐空蚀性能的影响研究 • 张娅琳 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 有色合金 基于机器学习的挤压铸造A356 合金 右悬置托臂全域力学性能预测 • 钟皓南1，马万里1，白文辉1，黄 智2，杨 鹏2，赵海东1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 冷铁组织演变对ZL205A 合金铸件 线性偏析的影响 • 刘建辉，杨 琴，闻福林，郑登智 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Al-5Ti-1B 对铸造A356.2 铝合金组织 与性能的影响 • 曾根华1，冯俊鹏1，马腾飞1，王晓红1，吴凌剑2，吴凌锋2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] SLM 成形AlSi10Mg 合金显微组织 与力学性能的研究 • 方 武1，何振波2，张 奕3，郭奉彬2，刘 奕1，杨孝梅1，蹇海根1，2，3 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 热处理对Al7Si0.3Mg0.3Sc 合金 微观组织及力学性能的影响 • 刘向前1，崔晓明1，王振旺1，石 博2，赵学平1，孙东旭1，白朴存1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 工艺技术 镁基非晶合金注射成形模具型腔 结构设计与模拟优化 • 郭 威1，2，3，张 横1，2，黄润华1，2，吴振波4，5，李 祥4，5，隋铁军4，5 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 激光焊接参数对变间隙TC4 钛合金板 焊接接头成形质量及性能的影响 • 郑 超1，胡生双1，姜 毅1，张兵宪1，高晓颖1，张颖云1，欧阳德来2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 油底壳压铸工艺设计及其改善 • 罗金成，赵 葵，陈盛旭，刘艳杰，赵焕波，滕光勇，张 慧 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 铬矿砂在铸造中的应用研究 • 孙冠琳1 ，杨 军1 ，常 涛1，鲁 云1 ，李天才2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 砂型3D 打印技术在铸造中 应用现状及展望 • 李明波 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 铸造标准 GB/T 32151.21—2024《温室气体排放核算 与报告要求 第21 部分：铸造企业》 国家标准解读 • 刘春霞1，王 璐1，孙阳阳1，朱家辉2，尚付成3 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
-
专题综述 船舶用高强度低合金钢的发展综述 • 李长福1，2，高云保1，2，李宝治1，2，赵 岭1，2，王 宇1，2，张海军2， 杜 丘2，陈博龙3 ，王增睿1，2 随着船舶性能需求的不断提高，对船舶建造材料的要求也逐渐变化。高强度低合金钢因具备高强韧性、良好的焊接性等优异性能而受到广泛关注。本文主要对高强度低合金钢在船舶建造方面的发展过程及研究现状、应用情况、合金体系、制造工艺以及未来的发展方向和先进船舶用材料的开发等方面进行了概述，旨在为我国开展先进船舶用材料研究及推动船舶用高强度低合金钢的改进和提高起到启示作用。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 铸钢•铸铁 SiC 颗粒促进球墨铸铁珠光体中Fe3C 异质形核机理及其力学性能研究 • 张 腾，游志勇，韩培德，宋振洋，韩嘉敏 系统研究了碳化硅（SiC）预处理对球墨铸铁组织和性能的调控机制。通过第一性原理计算与试验验证相结合，揭示了SiC作为异质核心促进珠光体中渗碳体（Fe3C）形核的作用机理。理论计算表明，SiC（110）与Fe3C（100）界面晶格失配率仅为5.77%，界面粘附功达1.842 J/m2，证实SiC可作为Fe3C的高效形核基底。试验设计添加0~0.15 wt.%SiC，结果表明：添加（0.1 wt.%）显著优化球墨铸铁组织，球化率达93%，珠光体片间距最小化，抗拉强度提升至846 MPa。SiC通过异质形核和碳扩散促进协同作用，有效细化珠光体片间距并增强界面结合，为铸态球墨铸铁的高强韧化提供了理论依据与工艺优化方案，具有较大应用价值。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 深冷处理工艺对440A 铸造不锈钢 耐空蚀性能的影响研究 • 张娅琳 为降低空蚀对不锈钢表面的破坏，本文研究了深冷处理工艺对440A铸造不锈钢耐空蚀性能的影响。试验中，将处理后的440A铸造不锈钢置于液氮深冷试验箱中进行不同工艺步骤的深冷处理，在超声材料气蚀试验机中进行1~6 h的空蚀处理。通过对比不同深冷工艺，确定预处理+退火+淬火+深冷的工艺3为，其在6 h空蚀时长下的空蚀损失量为5 mg，平均空蚀速率为1.2 mg/h。进一步测试表明，在工艺3条件下，30 min深冷时长的空蚀损失量为4.5 mg，平均空蚀速率为1.3 mg/h；-150 ℃深冷温度下的空蚀损失量为3.4 mg，平均空蚀速率同样为1.3 mg/h。结果表明，30 min深冷时长和-150 ℃深冷温度均能有效降低空蚀失重，可以提升不锈钢的耐空蚀性能。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 有色合金 基于机器学习的挤压铸造A356 合金 右悬置托臂全域力学性能预测 • 钟皓南1，马万里1，白文辉1，黄 智2，杨 鹏2，赵海东1 提出了一种基于机器学习预测A356合金挤压铸件全域力学性能的方法，建立了包括3个输入节点、2个输出节点和11×5的隐藏层的反向传播神经网络（Back Propagation NeuralNetwork，BPNN）模型，通过ProCast软件进行温度场模拟获取工艺数据，并结合组织特征识别和局部力学性能预测模型构建BPNN数据集。采用小批量梯度下降（Mini-batch GradientDescent，MBGD）法和外推策略训练并验证BPNN模型，建立了“工艺-组织-性能”映射关系，预测了右悬置托臂的全域抗拉强度和伸长率分布，并通过拉伸试验验证了预测结果的可靠性。通过分析模型的权重和偏置项，建立多项式回归模型解释参数优化过程，提高了模型的可解释性和泛化能力。结果表明，该方法能够高效且低成本预测A356合金挤压铸件的全域力学性能，为结构优化设计提供了依据。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 冷铁组织演变对ZL205A 合金铸件 线性偏析的影响 • 刘建辉，杨 琴，闻福林，郑登智 ZL205A合金密度小、塑性好且承受静载荷高，工程应用中常采用冷铁抑制其铸件中缩松、裂纹等缺陷的产生，但冷铁在重复浇注过程中组织的演变及其对铸件质量的影响少见报道。采用金相显微镜、扫描电镜、硬度计以及激光导热仪等设备，通过对比使用次数不同的45号钢冷铁微观组织及性能，发现45号钢经过升温缓冷后，内部组织主要由铁素体和珠光体组成，铁素体含量和晶粒尺寸经过多次热循环后均显著增大，导致基体内位错密度显著下降从而提升了冷铁的热扩散系数。热扩散系数增大导致冷铁的激冷作用增强、ZL205A合金铸件凝固时收缩加剧，冷铁缝隙对应铸件位置作为热节在增强的拉应力作用下产生热裂，金属液填充热裂区域产生富Cu区形成线性偏析。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Al-5Ti-1B 对铸造A356.2 铝合金组织 与性能的影响 • 曾根华1，冯俊鹏1，马腾飞1，王晓红1，吴凌剑2，吴凌锋2 以A356.2铝合金为研究对象，采用重力铸造方法研究Al-5Ti-1B对其组织与性能的影响。结果表明，添加1% Al-5Ti-1B显著细化了A356.2铝合金α-Al晶粒尺寸。同时细化的α-Al晶粒为共晶Si提供了更多、更均匀的形核位置，导致共晶Si的形貌以及分布状态发生变化，由长条状和长针状转变为短棒状和短针状，并且分布均匀。对铸件不同位置进行取样分析，结果表明，添加1% Al-5Ti-1B提高了A356.2铝合金流动性，减少了气孔，提高了铸件的致密性，最终导致其强塑性协同提升。添加1% Al-5Ti-1B后，铸件经T6热处理，A356.2合金铸件的平均屈服强度和伸长率分别达到224 MPa和4.5%，较A356.2 合金分别提升了10.1%和35.9%。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] SLM 成形AlSi10Mg 合金显微组织 与力学性能的研究 • 方 武1，何振波2，张 奕3，郭奉彬2，刘 奕1，杨孝梅1，蹇海根1，2，3 采用光学金相显微镜、扫描电子显微镜（SEM）、电子背散射衍射（EBSD）和力学拉伸测试等技术手段对选区激光熔化（SLM）成形AlSi10Mg合金的显微组织与性能进行了深入研究。结果表明，合金由α-Al基体和Al-Si共晶组织所组成，以细化的等轴晶为主，平均晶粒尺寸为7.34 μm。合金沉积面与纵截面具有不同的显微结构特征，且抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到465 MPa、320 MPa和8.4%，远高于传统铸造AlSi10Mg合金。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 热处理对Al7Si0.3Mg0.3Sc 合金 微观组织及力学性能的影响 • 刘向前1，崔晓明1，王振旺1，石 博2，赵学平1，孙东旭1，白朴存1 利用差热分析仪（DSC）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）等测试方法，表征了热处理后Al7Si0.3Mg0.3Sc合金微观组织，并测试了其力学性能。结果表明：固溶处理后试验合金中的α-Al+Si共晶组织区域变窄，且随着固溶温度的升高，共晶Si呈现出由片状向颗粒状转变的趋势。T6态合金中析出了大量细小弥散分布的Al3Sc颗粒，以及层片状Mg2Si，这两种沉淀抑制了位错运动，使得合金力学性能得到强化。其中具有L12结构的Al3Sc与α-Al的位向关系为（100）Al3Sc//（200）α-Al；另外，尺寸较小的Mg2Si主要沿方向析出生长，而尺寸较大的Mg2Si则主要沿方向析出生长。试验合金热处理制度为：530 ℃固溶6 h+160 ℃时效10 h，该条件下的硬度、抗拉强度及伸长率较铸态合金均得到提升。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 工艺技术 镁基非晶合金注射成形模具型腔 结构设计与模拟优化 • 郭 威1，2，3，张 横1，2，黄润华1，2，吴振波4，5，李 祥4，5，隋铁军4，5 在镁基非晶合金注射成形工艺中，模具型腔结构设计对非晶合金的形成具有重要影响。针对传统模具结构导致试样冷却速率不足和晶化倾向显著的技术瓶颈，本文基于计算流体动力学与有限元分析技术，对模具型腔进行系统性数值模拟与结构优化。通过构建型腔模型并划分网格，模拟发现原始型腔模具中浇注与排溢系统对试样热影响显著，致使试样冷速仅108 ℃/s，低于非晶合金临界冷却速度，部分区域冷却后温度超初始晶化温度，存在样品晶化风险。通过优化浇注与排溢系统，型腔体积缩减至50 000 mm3（降幅72.7%），网格数量减少至8 997 497个（降幅64.6%），有效降低原料损耗与模拟计算复杂度。优化后，金属液充型凝固时间大幅缩短，试样区域温度均降至初试晶化温度以下，冷却速度提升至230 ℃/s，较优化前提高113%。同时，充型时间仅0.669 5 s，满足非晶相形成条件。本文为镁基非晶合金注射成形的模具设计提供了参考，对提升非晶合金成形质量与生产效率具有重要意义。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 激光焊接参数对变间隙TC4 钛合金板 焊接接头成形质量及性能的影响 • 郑 超1，胡生双1，姜 毅1，张兵宪1，高晓颖1，张颖云1，欧阳德来2 采用钣金成形和机械切割的TC4钛合金蒙皮板材装配后往往出现间隙不均匀现象，这种间隙不均匀的焊件激光焊接后会产生未焊透或焊漏等缺陷。为提高变间隙TC4钛合金蒙皮板材激光焊接成形质量，对TC4钛合金蒙皮板材进行了变间隙的自熔激光焊接工艺试验，研究了线性变化激光功率和离焦量对焊接接头成形质量、微观组织及力学性能的影响。结果表明，单一调节激光功率（0.85~1.25 kW）或离焦量（5~8 mm）不能获得变间隙TC4钛合金板材良好成形质量的焊接接头。从获得成形质量优良焊接接头考虑，应采用前后激光功率由1.09 kW变化为1.15 kW，离焦量由+5 mm变化为+6 mm的焊接工艺参数为宜，焊接接头抗拉强度可达1 113.1 MPa，伸长率可达13.3%。焊缝组织为马氏体组织，靠近熔合线区域为晶粒粗大β柱状晶，晶内为针状马氏体，远离熔合线的热影响区仅有加热痕迹，未发生组织转变。接头显微硬度分布呈现焊缝>热影响区>母材的分布规律。焊接接头室温拉伸断裂位置在母材，断口形貌存在大量韧窝和少许脆性撕裂棱，断裂形式为塑性和脆性的混合断口。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 油底壳压铸工艺设计及其改善 • 罗金成，赵 葵，陈盛旭，刘艳杰，赵焕波，滕光勇，张 慧 根据汽车发动机油底壳结构进行压铸工艺设计，利用CAE模拟软件进行数值模拟，通过优化高压点冷及流道方案，结合模具温度场的分析与控制，实现油底壳热节位置缩孔、泄漏问题的改善，提升了产品质量，满足了批量生产条件。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 铬矿砂在铸造中的应用研究 • 孙冠琳1 ，杨 军1 ，常 涛1，鲁 云1 ，李天才2 铬矿砂是一种以铬铁矿为主要成分的特种铸造砂，因具有高耐火度、高热稳定性和良好的热传导率，在铸造行业中扮演着重要角色。本文详细阐述了全球铬铁矿储量与产量及中国铬铁矿进口情况及价格；详细探讨了铬铁矿理化特性及工艺适用性；通过对铸铁件、铸钢件以及其他类型铸件的分析，揭示了铬矿砂在提升铸件质量、减少铸造缺陷方面的显著效果。通过实际应用案例分析，强调了铬矿砂在铸造行业应用方面的重要性。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 砂型3D 打印技术在铸造中 应用现状及展望 • 李明波 砂型3D打印技术通过数字化无模成形显著提升了复杂铸件的制造能力和生产灵活性。本文系统梳理了该技术的核心原理、应用领域及与传统砂型铸造的对比，重点分析其在复杂结构制造、定制化生产及协同研发中的技术优势。研究表明，砂型3D打印可将砂型制造的周期缩短70%，材料利用率90%以上，但设备投资成本（超300万元/台）与标准化缺失仍是产业化发展的瓶颈。与传统铸造工艺相比，其无模化铸造的特性降低了小批量生产成本达70%，但大批生产的经济性尚未突破。未来需通过智能化算法优化、国产低成本设备研发及产业链协同等，推动3D打印技术从“创新示范”向“规模化应用”跨越，为铸造行业的高端化、绿色化升级提供核心支撑。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 铸造标准 GB/T 32151.21—2024《温室气体排放核算 与报告要求 第21 部分：铸造企业》 国家标准解读 • 刘春霞1，王 璐1，孙阳阳1，朱家辉2，尚付成3 GB/T 32151.21—2024《温室气体排放核算与报告要求 第21部分：铸造企业》标准为开展铸造企业温室气体排放核算与报告提供了标准支撑。本文介绍了标准的制定背景，并对标准进行了解读，包括铸造企业温室气体排放量的核算边界、核算范围、计量与监检测要求、核算方法和数据质量管理等内容。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]