专题综述 
铝合金细化剂细化行为研究现状与展望 • 杨 光，文胜平，雷志国，黄 晖，熊湘沅 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 定向凝固镁合金组织形貌及 力学性能研究进展 • 靳康帅1，张 航1，张旭曌1，连永强1，郭耀威1，房大然1，2，林小娉1，2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 激光增材制造金属构件的缺陷控制研究进展 • 曹 亮1，姚 磊1，梁静静2，商连奇1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 试验研究 深冷处理对Al1.2CrFe2Ni2 高熵合金组织和 性能的影响 • 谢思晨1，2，张 伟1，2，齐 浩1，2，李广龙1，2，李荣德1，2，曲迎东1，2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 铸造镍基高温合金K417G 中高温 拉伸断裂机理研究 • 鲍 俊1，玄伟东2，樊志明2，曹后帆2，李寒松1，王保军2，任忠鸣2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Zr60Ti40 合金铸造成形数值模拟及验证 • 张健辉1，2，张 宁2，3，纪志军1，2，李 峰1，2，南 海2，3 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 型壳温度对DZ22B 合金叶片枝晶 组织的影响 • 钟文惠1，丁鹏飞1，谢 维1，封举宁2，3，王鑫铭2，3，吴 煜2，3，刘 艳2，3 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 有色合金 Ti 颗粒表面包覆处理对镁基复合材料界面 及力学性能的影响 • 汪逸飞1，2，李新涛2，郑开宏2，刘建永1，韩胜利2，潘复生2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Ca 含量对时效态Mg-6.5Al-xCa-1Sn-0.3Sr 镁合金显微组织和性能的影响 • 热 焱1，邱克强2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 液相线铸造Al-18Si 合金的凝固组织 与力学性能研究 • 刘细良1，2，王云飞1，2，杜福林1，2，王建华1，2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 铝合金铸造性能及相关参数数据库研究 • 王亚男，马旭梁 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 造型材料 基于AI 图像分析的铸造原砂粒度 粒形检测法 • 李贝贝1，郭树人1，曹华堂1，刘鑫旺1，董选普1，张宇辉2，钟飞升2，吴执成2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 有机物对铸造粘土废旧砂再生 质量的影响研究 • 胡胜利1，2，龚小龙1，蔡关翎2，任文强2，樊自田1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 碳化硼对硅基陶瓷型芯性能的影响研究 • 刘泳鸿，玄伟东，张 强，何忠书，宋昊睿，邵冠兰，任忠鸣 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 铝合金金属型铸造用水基涂料研究 • 汪超台1，袁 博2，黄建波3 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 有机物HPMC 和PAM 对磷酸盐 自硬砂性能影响探究 • 王 超1，2，夏 露1，2，张友寿1，2，黄 飞1，2 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 工艺技术 重卡轮毂的缩松缩孔形成机理 及工艺优化 • 熊仁龙1，王荣昌1，吴和保1，苏现想2，凌骏春2，连明堂2，万 鹏1 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 金属型低压铸造铝合金裂纹分析及改进 • 陈红圣，王仕明，梁 超，王沛培，查明晖，徐贵宝 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 汽车发动机缸体内腔质量影响因素分析 及工艺控制 • 李帅平1，杜利峰1，刘忠强1，孙继华1，马俊杰1，冯相灿1，张宏奎2，马 林3 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 一种ZL114A 薄壁锥壳铸件的 铸造工艺研究 • 邵啊新，李乐意，蔡银枝，宁二宾，彭光辉，曹胜涛，焦燕妍，陈恒周，徐 帅 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 基于人工智能的镁合金压铸模标准件快速检索 及自动装配系统的研究 • 张艳琴 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]
专题综述 铝合金细化剂细化行为研究现状与展望 • 杨 光，文胜平，雷志国，黄 晖，熊湘沅 晶粒细化处理能够显著改善铝合金的综合性能，对拓展其应用领域意义重大。本文基于异质形核，探讨了点阵错配模型、边边匹配模型以及自由生长模型，肯定了边边匹配模型在筛选潜在晶粒细化剂方面的高效性；根据自由生长模型关于异质相尺寸、形态、分布等对晶粒细化效果影响的理论研究，归纳了物理、化学方法调控第二相进而优化细化效果的研究进展，并且对第二相尺寸影响细化效果的原因进行了理论阐述，最后对优化晶粒细化剂的方向做了展望。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 定向凝固镁合金组织形貌及 力学性能研究进展 • 靳康帅1，张 航1，张旭曌1，连永强1，郭耀威1，房大然1，2，林小娉1，2 利用定向凝固技术调控镁合金晶体取向和组织结构，可以提高镁合金的力学性能。目前对镁合金定向凝固的研究仍处于探索阶段。综述了定向凝固镁合金的组织形貌及胞-枝晶转变特点，并结合课题组的研究讨论了定向凝固镁合金一次晶轴生长取向及其与力学性能相关性。简要介绍了定向凝固镁合金中的长周期堆垛结构相、定向凝固镁合金的耐腐蚀性能以及定向凝固过程数值模拟的研究情况，提出了镁合金定向凝固研究的重点与方向。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 激光增材制造金属构件的缺陷控制研究进展 • 曹 亮1，姚 磊1，梁静静2，商连奇1 介绍了激光增材制造原理、技术特点及其适用的金属材料体系，归纳了常见冶金缺陷的形成机制、影响因素，并从工艺参数优化和后处理两方面阐述了增材制造冶金缺陷处理的相关研究进展，明确了工艺参数优化与后处理优化的方向。最后对激光增材制造未来的发展趋势和研究方向作出了展望。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 试验研究 深冷处理对Al1.2CrFe2Ni2 高熵合金组织和 性能的影响 • 谢思晨1，2，张 伟1，2，齐 浩1，2，李广龙1，2，李荣德1，2，曲迎东1，2 采用非自耗真空电弧熔炼炉制备了Al1.2CrFe2Ni2高熵合金，利用液氮对其进行了不同时间的深冷处理，分析了深冷处理时间对该合金微观组织和性能的影响。结果表明：随着深冷处理时间的延长，Al1.2CrFe2Ni2高熵合金的晶粒尺寸先减小后增大，合金晶界处析出B2纳米相，其体积分数呈现先增加后减小的趋势。深冷处理对Al1.2CrFe2Ni2高熵合金具有细晶强化和沉淀强化的作用。当深冷时间为24 h时，合金的硬度、压缩屈服强度和摩擦磨损性能均达到值，其硬度和屈服强度分别为HV 607.5和1 259.9 MPa，相比于铸态合金分别提升了18.7%和5.2%，其平均摩擦系数由铸态合金的0.89减小至0.66。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 铸造镍基高温合金K417G 中高温 拉伸断裂机理研究 • 鲍 俊1，玄伟东2，樊志明2，曹后帆2，李寒松1，王保军2，任忠鸣2 研究了高温合金K417G热等静压热处理后700 ℃和950 ℃时拉伸的断裂机制，使用万能试验机进行中高温拉伸试验，通过扫描电子显微镜对组织、断口形貌、断口纵截面进行观察。结果表明：热处理后试样枝晶形貌明显，枝晶干上γ′相立方度较高，尺寸为0.4~0.5 μm，且排列整齐，枝晶间有尺寸为1.5~2.6 μm的花瓣形γ′相析出。与700 ℃时试样的拉伸性能相比，950 ℃时抗拉强度降低了46.3%，而伸长率提高了200%，这说明高温拉伸强度降低，塑性增加。中温拉伸时，枝晶间长条形碳化物是断裂的主要裂纹源及扩展通道。而高温拉伸时，晶界处的碳化物、共晶成为裂纹源，裂纹沿晶界扩展，形成了沿晶断裂形貌。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Zr60Ti40 合金铸造成形数值模拟及验证 • 张健辉1，2，张 宁2，3，纪志军1，2，李 峰1，2，南 海2，3 以名义成分为Zr60Ti40的钛锆合金为研究对象，以简单圆筒结构铸件为载体，对不同铸造工艺及不同铸型材料的方案进行了数值模拟及试验验证工作。数值模拟结果表明，陶瓷型壳离心浇注及单浇口陶瓷型壳重力顶注方案金属液充型平稳顺畅，无溅射及汇流现象发生；金属液补缩效果良好，铸件内部无大尺度缩孔生成。试验验证显示，两种方案浇注出的铸件外观无冷隔等表面缺陷，内部未发现明显的大尺度缩孔、气孔、夹杂等缺陷，与数值模拟一致性较好。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 型壳温度对DZ22B 合金叶片枝晶 组织的影响 • 钟文惠1，丁鹏飞1，谢 维1，封举宁2，3，王鑫铭2，3，吴 煜2，3，刘 艳2，3 以DZ22B镍基高温合金叶片为研究对象，采用ProCAST数值模拟及试验相结合的方法对不同型壳保温温度下铸造叶片定向凝固过程中的温度场、热裂倾向及组织进行研究。结果表明：随着型壳保温温度的增加，等温线整体呈下凹趋势，处于1 540 ℃温度下的糊状区下凹程度明显大于其他温度，且叶片HTI结果有所增加，容易产生热裂的区域集中在叶身上部，排气边位置容易产生热裂的区域比进气边更大；相同高度位置下的叶片排气边枝晶间距均小于进气边枝晶间距；随型壳保温温度升高，一次枝晶间距和二次枝晶间距均降低，对比模拟结果与试验统计得出的一次枝晶间距和二次枝晶间距，得出一致结论，模拟与试验吻合较好。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 有色合金 Ti 颗粒表面包覆处理对镁基复合材料界面 及力学性能的影响 • 汪逸飞1，2，李新涛2，郑开宏2，刘建永1，韩胜利2，潘复生2 以AZ91D作为基体，Ti颗粒和利用电爆沉积法在Ti颗粒表面包覆Al的Al-Ti颗粒作为增强颗粒，使用搅拌铸造工艺分别制备了Tip/AZ91D和（Al-Ti）p/AZ91D两种复合材料。使用扫描电子显微镜（SEM）对复合材料中Ti颗粒分布的均匀性进行了观察，并进一步的对增强体与基体间的界面进行了分析。通过拉伸试验，考察了复合材料的屈服强度、抗拉强度及伸长率等力学性能指标，并对断口进行了分析。由于表面包覆后的Al-Ti颗粒能够提供更好的界面结合，因此与Tip/AZ91D复合材料相比（Al-Ti）p/AZ91D复合材料具有更高的力学性能。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] Ca 含量对时效态Mg-6.5Al-xCa-1Sn-0.3Sr 镁合金显微组织和性能的影响 • 热 焱1，邱克强2 通过XRD、SEM和性能测试研究了Ca含量的变化对时效态Mg-6.5Al-xCa-1Sn-0.3Sr（x=1，1.5，2，2.5）镁合金的显微组织和性能的影响。结果表明，时效态合金主要由α-Mg和Al2Ca相组成， Al2Ca相成网状分布。合金的抗拉强度和伸长率随着Ca加入量的增加而逐渐降低，当Ca含量为1%时合金的拉伸性能，而合金的硬度随着Ca的加入而增加。在175 ℃、70 MPa下，Ca的添加使时效态合金的稳态蠕变速率降低。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 液相线铸造Al-18Si 合金的凝固组织 与力学性能研究 • 刘细良1，2，王云飞1，2，杜福林1，2，王建华1，2 采用光学显微镜、Image-Pro Plus软件、X射线衍射仪和万能拉伸试验机等研究液相线铸造Al-18Si合金的凝固组织与力学性能。结果表明，随着液相线温度下保温时间的增加，Al-18Si过共晶铝硅合金中初生硅的尺寸呈现先减小后增大的趋势，力学性能则呈现先增大后减小的趋势。与普通铸造相比，液相线铸造可使Al-18Si合金中初生硅平均尺寸减小30.6%，使该合金抗拉强度和伸长率分别提高27%和108%。因此，液相线铸造是改善过共晶铝硅合金凝固组织和力学性能的有效方法。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 铝合金铸造性能及相关参数数据库研究 • 王亚男，马旭梁 ：铸造性能数据的实时检测和分析处理能够对合金的铸造性能做出评估。基于铝合金铸造性能的实际需求分析，在铸造合金凝固特性检测系统的基础上，采用C++ Builder的面向对象设计开发一套铝合金铸造数据库系统。通过铸造合金凝固特性检测仪对铝合金在凝固过程时的传热、线收缩、热裂和应力等特征参数进行采集，结合数据库中有关铸造铝合金材料的相关信息，分析铸造工艺设计过程中参数的形式和特点，从而实现铸造铝合金材料的数据采集、查询、分析、维护和打印等综合功能。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 造型材料 基于AI 图像分析的铸造原砂粒度 粒形检测法 • 李贝贝1，郭树人1，曹华堂1，刘鑫旺1，董选普1，张宇辉2，钟飞升2，吴执成2 铸造原砂的粒形和粒度分布是原砂生产和使用过程中的重要衡量指标。针对筛分法存在的测量效率和测量误差问题，本文提出一种基于人工智能（Artificial Intelligence：AI）图像分析的铸造原砂粒度粒形测试方法，即采用工业相机采集原砂图像，通过AI图像处理技术对图像进行实例分割，然后对图像进行特征提取，统计出原砂的粒度分布和粒形分布。研究结果表明：基于AI技术的BlendMask实例分割模型能有效地分离粘连砂粒；采用圆形度、形状因子和方形度三个特征参数对原砂粒形进行K-means聚类，能够准确分析砂粒的粒形特征；采用等效椭圆法、面积占比等效质量占比法，可准确测得烘焙砂、烘干砂和宝珠砂三种铸造原砂的粒度分布，满足行业精度要求。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 有机物对铸造粘土废旧砂再生 质量的影响研究 • 胡胜利1，2，龚小龙1，蔡关翎2，任文强2，樊自田1 铸造粘土废旧砂通常采用高温焙烧结合机械摩擦方法进行再生回用，为了得到高质量的再生砂，废旧砂再生过程中要求焙烧温度相对和稳定，但粘土废旧砂中存在的煤粉及有机树脂砂壳芯混入的有机物使焙烧温度出现巨大波动，特别是细颗粒废旧砂中的有机物，影响再生砂质量和再生效率。本文首先将粘土废旧砂进行100目筛分分级，研究100目筛上和100目筛下两种粒级废旧砂中有机物对燃烧速率的影响，然后确立废旧砂中有机物燃值贡献的计算公式，并通过实际生产测试，获得有机物燃值贡献阀值和废旧砂的再生投入量，为粘土废旧砂的高效率和高质量再生提供理论参考。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 碳化硼对硅基陶瓷型芯性能的影响研究 • 刘泳鸿，玄伟东，张 强，何忠书，宋昊睿，邵冠兰，任忠鸣 以石英玻璃粉作为基体材料，添加0~1wt.%的碳化硼为矿化剂，通过热压注法制备了硅基陶瓷型芯，探究了不同碳化硼含量对硅基陶瓷型芯综合性能影响的变化规律。试验结果表明：随着碳化硼含量的增加，样品的收缩率和体积密度逐渐增大，气孔率逐渐减小。此外，室温抗弯强度和高温抗弯强度随着碳化硼含量的增加先增大后减小，高温挠度先减小后增大；当碳化硼含量为0.3wt.%时，陶瓷型芯综合性能得到大幅度改善，收缩率为1.44%，体积密度为1.67 g/cm3，气孔率达到25.51%，室温抗弯强度为16.32 MPa，高温抗弯强度为33.2 MPa，高温挠度为0.19 mm。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 铝合金金属型铸造用水基涂料研究 • 汪超台1，袁 博2，黄建波3 选用硅藻土、海泡石、高岭土、滑石粉作为复合耐火骨料，以水玻璃和快干硅溶胶作为复合粘结剂，海藻酸钠和羧甲基纤维素钠（CMC）作为复合悬浮剂，采用正交试验法和极差分析法确定了铝合金金属型铸造用水基涂料中各组份的配比，通过对涂料各项性能进行测定和试验验证发现，所得的配方涂料性能良好，能够应用于实际生产中。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 有机物HPMC 和PAM 对磷酸盐 自硬砂性能影响探究 • 王 超1，2，夏 露1，2，张友寿1，2，黄 飞1，2 探究羟丙基甲基纤维素、聚丙烯酰胺两种辅料浓度及加入量对自硬砂性能的影响，讨论了两种辅料联合加入的影响，借助SEM-EDS和FTIR对影响机理进行了初步分析。结果表明，占粘结剂2%的0.7%羟丙基甲基纤维素水溶液和占粘结剂1%的0.8%聚丙烯酰胺水溶液联合加入能有效提高自硬砂干强度和抗吸湿性。相对湿度为40%~60%RH时，干强度由0.67 MPa提高到0.97 MPa，存放4天期间，平均强度提高24.58%；恒湿箱80%~85%RH时，砂样存放4天的平均强度提高43.27%，24~96 h内强度下降率由31.25%下降到25.00%。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 工艺技术 重卡轮毂的缩松缩孔形成机理 及工艺优化 • 熊仁龙1，王荣昌1，吴和保1，苏现想2，凌骏春2，连明堂2，万 鹏1 针对重卡汽车轮毂在铸造过程中出现的缩孔缩松缺陷问题，采用顺序凝固结合均衡凝固理论，利用华铸CAE进行铸造模拟，优化了补缩系统。优化后的浇冒口系统显著缩短了凝固时间，降低了因缩松缩孔造成的废品率。结果表明，铸件的结构完整性和理化性能均满足标准要求。本研究为提高铸件质量和优化铸造工艺提供了有益参考。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 金属型低压铸造铝合金裂纹分析及改进 • 陈红圣，王仕明，梁 超，王沛培，查明晖，徐贵宝 从宏观特征、微观形貌、成分性能及金相组织等方面，分析了金属型低压铸造铸铝件的铸造裂纹特征。对裂纹进行了原因分析，并通过制定针对性改进措施，从源头彻底解决了铸造裂纹，大大提高了产品的铸造成品率。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 汽车发动机缸体内腔质量影响因素分析 及工艺控制 • 李帅平1，杜利峰1，刘忠强1，孙继华1，马俊杰1，冯相灿1，张宏奎2，马 林3 随着汽车轻量化的发展，发动机缸体壁厚要求越来越薄。针对水套内腔质量的影响因素进行了分析和工艺改善；介绍了烧结陶瓷砂、纤维素和铬尖晶石用于硅砂制芯添加对砂芯高温和常温特性以及产品质量的影响；指出涂料的热暴、热膨胀和烧结性对产品内腔质量影响以及涂料粉料的作用机理；运用射砂模拟技术对砂芯致密性进行了分析和质量改善。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 一种ZL114A 薄壁锥壳铸件的 铸造工艺研究 • 邵啊新，李乐意，蔡银枝，宁二宾，彭光辉，曹胜涛，焦燕妍，陈恒周，徐 帅 某薄壁锥形壳体铸件为航空飞行器前端重要装置组件，为ZL114A高强度铝合金铸件。因产品为半封闭结构，铸造时易出现内部质量问题，为了保证产品各项指标满足要求，采用差压铸造结合计算机仿真模拟分析，开展了对该铸件的铸造工艺研究，研究过程中发现锥顶三角区域在凝固时易出现缩松缺陷，结合仿真模拟对铸件凝固成形工艺进行了浇注系统的调整、增设冷铁等改进，消除了缩松倾向，完成了生产试制。铸件内部质量满足Ⅰ类件要求，附铸试棒平均抗拉强度、屈服强度、伸长率分别为364.67 MPa、306 MPa、7.5%，满足各项技术指标要求。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文] 基于人工智能的镁合金压铸模标准件快速检索 及自动装配系统的研究 • 张艳琴 人工智能是一门集认知、机器学习、情感识别、人类智能为一体的多学科交叉技术，作者分析了目前镁合金压铸模标准件调用过程中存在的问题，提出了基于人工智能管理的镁合金压铸模标准件快速检索与自动装配系统的开发理念，构建了压铸模快速设计系统。以镁合金仪表盖为压铸模具的设计对象，详细介绍了利用该系统设计镁合金压铸模具的过程。新的基于人工智能的镁合金压铸模标准件快速检索和自动装配系统效率更高，软件操作更简单，可以自我学习。随着设计系统的应用，该系统将变得更加适用，解决了设计师的思维过程无法跟上CAD软件的步伐的问题，对设计高效快速的镁合金压铸模具有参考价值。 [摘要] [HTML 0KB] [PDF全文]