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期刊信息/Journal information
特种铸造及有色合金
特种铸造及有色合金

刘卫

月刊

1001-2249

tzzz@public.wh.hb.cn

027-85358206

430022

武汉市汉口万松园路千禧园3号楼1-502

特种铸造及有色合金/Journal Special Casting & Nonferrous AlloysCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是中国机械工程学会主办、中国科学技术协会主管的中文核心期刊，也是中国材料科学与工程领域的权威性期刊。1997年获得第二届全国优秀科技期刊一等奖，2000年获得首届国家期刊奖，2003年蝉联第二届国家期刊奖。本刊为月刊，64页码，标准16开，国内邮发代号：38－109，可通过全国各地邮局订阅。
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    基于协调曲线法和分层序列法的4000kN挤压铸造合模机构的多目标优化

    陶海涛冯光明彭文飞胡奖品...
    1206-1213页
    查看更多>>摘要：为了综合提高挤压铸造设备合模机构的运动和力学性能,提出基于协调曲线法和分层序列法相结合的多目标优化方法.首先,分析挤压铸造设备曲肘式合模机构的工作特性,构建数学优化模型.其次,确定行程比与增力比的协调曲线关系,给定优化目标的宽容值,采用惩罚函数算法对合模机构的增力比、行程比、速度比与杆件质量总和等目标进行多方案优化,并选取最合适的优化方案.然后,利用ADAMS软件建立虚拟样机模型,仿真验证优化后合模机构运动的准确性和合理性.最后,在现场搭建运动特性和力学特性试验检测平台,对数学模型及仿真结果进行试验验证.结果表明,较优化之前增力比增大了14.4%,行程比提升了6.9%,杆件质量总和小幅减少,动模板速度和加速性能大幅提升.

    挤压铸造设备合模机构多目标优化协调曲线法宽容分层序列法

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    增材制造流道多余物X射线成像检出能力研究

    布树鹏敖波宋鸿玉刘玲玲...
    1213-1217页
    查看更多>>摘要：采用激光选区熔化工艺增材制造了含复杂流道的燃烧室模拟件,流道内部预制了不同尺寸的凸出立方体多余物,并放置一组标准尺寸金属丝模拟线形多余物.采用计算机射线照相(Computed radiology,CR)和显微计算机层析成像(Computed tomogra-phy,CT)对试样进行检测,研究X射线成像方法对增材制件内部流道多余物的检测能力,并采用显微CT对流道壁厚进行分析与评估.结果表明,CR可检出最小设计尺寸为0.15 mm的凸出立方体多余物和最小丝径为0.1 mm的线形多余物;显微CT可检出最小设计尺寸为0.08 mm的凸出立方体多余物和最小丝径为0.1 mm的线形多余物.显微CT尺寸测量结果显示,线形多余物测量尺寸与标准尺寸一致,凸出立方体多余物测量尺寸普遍大于设计尺寸,最大绝对误差不超过50 μm.通过显微CT壁厚分析发现,宽段流道均匀性良好.

    激光选区熔化显微计算机层析成像计算机射线照相多余物流道

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    石墨模具结构优化改善青铜水平连铸坯组织

    郑莲宝王松伟宋鸿武孔凡亚...
    1218-1226页
    查看更多>>摘要：锡磷青铜在水平连铸生产时,边部冷却强度较大而优先凝固,导致铸坯横向组织不均匀,并严重影响后续轧制成形和成品带材性能.提出在石墨模具表面开设空气槽结构以实现适当增加边部热阻,达到边部与芯部冷却强度一致的效果.通过有限元软件对水平连铸结晶器进行模型建立及温度场分析,采用元胞自动机法对优化前、后铸坯组织进行计算,并结合正交试验对模具表面空气槽尺寸进行优化,得到最佳空气槽尺寸,长为115 mm、宽为45 mm、深为1 mm.通过工业化试验可知,使用空气槽模具后铸坯表面结晶线弧度区减小了46 mm,铸坯横向温差减小了20.23℃,边部差异化凝固组织区间范围减小了27 mm.

    锡磷青铜空气槽正交试验横向温差凝固组织

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    SLM增材制造Ti-6Al-4V合金试样的孔隙缺陷疲劳分析

    吴自越何东
    1226-1231页
    查看更多>>摘要：以Ti-6Al-4V合金为对象,基于ABAQUS和FE-SAFE,建立了增材制造过程中孔隙形状、位置、大小、相互距离、数量及孔隙率等模型,研究了孔隙对SLM增材制造Ti-6Al-4V合金试样疲劳寿命的影响.结果表明,球形孔比椭球形孔对疲劳寿命影响更小.在孔隙半径为10～30 μm时,球形内部孔隙缺陷比表面孔隙缺陷对疲劳寿命影响更显著;在孔隙半径为40～70 μm时,表面孔隙缺陷比内部孔隙缺陷对疲劳寿命影响更大.孔隙率低于1%时,球形孔隙缺陷半径越大的试样疲劳寿命变化幅度越大;孔隙率处于1%～5%之间时,混合孔隙缺陷的试样疲劳寿命最短.疲劳寿命会随着不同随机排列方式在一定范围内波动.

    激光选区熔化Ti-6Al-4V合金FE-SAFE孔隙缺陷疲劳寿命分析

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    热处理过程中压力对Mg-14Gd-1Zn-0.4Zr合金组织与力学性能的影响

    吴海王阳阳张旻杨力祥...
    1232-1236页
    查看更多>>摘要：针对铸造稀土镁合金固溶处理过程中普遍存在的合金元素充分固溶与晶粒长大间的矛盾,从压力角度探索其对合金元素固溶过程的影响.对比研究了真空与常压固溶处理后Mg-14Gd-1Zn-0.4Zr合金的组织与力学性能,以及峰时效态的力学性能,并讨论了压力对原子固溶过程的影响机制.结果表明,Mg-14Gd-1Zn-0.4Zr合金铸态组织主要由α-Mg、(Mg,Zn)3Gd、14H型LPSO相组成.常压480℃×20 h固溶处理后LPSO相消失,有少量(Mg,Zn)3Gd残留.常压500℃×20 h与真空480℃×20 h固溶处理后,LPSO相均消失且基本无(Mg,Zn)3Gd相残留,但真空条件下晶粒未显著长大,强塑性均有所提升;二者在 225℃时效处理的峰时效时间均为 24 h,后者的抗拉强度与伸长率提升明显,抗拉强度为(360.5±1.2)MPa,屈服强度为(234.6±0.8)MPa,伸长率为(5.2±0.3)%.当压力降低至真空时,合金原子的扩散系数增加,提高了固溶效率;在较低固溶温度下也可实现Gd、Zn原子固溶,同时减缓了晶粒长大,因此促进了合金综合强塑性提升.

    压力热处理Mg-14Gd-1Zn-0.4Zr合金力学性能

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    电子束冷床炉熔炼钛合金毛坯折层影响分析

    尹正培刘昆肖寒张浩泽...
    1237-1240页
    查看更多>>摘要：研究了4枪3 200 kW电子束冷床炉熔铸不同规格铸锭时毛坯表面折层与电子枪功率及液位的关系,明确了折层的形成机理.结果表明,当功率相同时,液位越低毛坯非溢流侧折层越多,液位越高非溢流侧折层最少;当相同液位时,电子枪功率增加折层减少,1 080 mm宽结晶器熔铸时,液面电子枪功率为(350±10)kW且液位与溢流口平齐时,毛坯折层少,熔铸耗能最低;1 280 mm宽结晶器熔铸时,液面电子枪功率为(380±10)kW且液位与溢流口平齐时,毛坯折层少,熔铸耗能最低.结晶器宽幅增加,保证较少折层的电子枪功率密度降低.

    结晶器钛合金电子束冷床炉

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    AlN-CrFe混合组元对铜基粉末冶金摩擦材料性能影响

    吴深司屈钒刘洪坤蒋爱云...
    1241-1245页
    查看更多>>摘要：以AlN-CrFe为混合摩擦组元,采用粉末冶金方法制备铜基摩擦材料,研究了AlN-CrFe含量对铜基摩擦材料性能的影响.结果表明,随AlN含量提高,摩擦材料的硬度提高,密度呈下降趋势,当AlN含量超过9%后摩擦材料的硬度和密度的变化不明显.摩擦因数和相对磨损量均随AlN含量提高而逐渐下降,当AlN、CrFe含量比为3∶9时,摩擦因数较大且稳定.摩擦磨损试验中摩擦材料表面主要存在一些剥落坑和裂纹,随AlN含量升高剥落坑和裂纹逐渐减少,磨损机理从剥层磨损向氧化磨损转变,并最终转化为磨粒磨损.

    铜基摩擦材料粉末冶金性能摩擦组元

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    Al1-xLix无序相的弹性性质及理想强度的第一性原理研究

    田晋忠李博霖白正豪杨晓敏...
    1245-1249页
    查看更多>>摘要：基于密度泛函理论,研究了不同结构对无序Al1-xLix(x=0.25,0.5和0.75)的弹性模量、各向异性和理想抗拉强度的影响.结果表明,Al1-xLix相可以在0 K时形成稳定结构,但Al0.75Li0.25相的形成难度较大.对于相同成分的Al1-xLix相,BCC结构具有相对较弱的抗体积变形能力.当Li含量(摩尔分数)从5%提高到75%,FCC Al1-xLix相发生韧脆性转变,可能是由金属键转变为共价键导致.BCC Al0.75Li0.25的弹性性质展现出显著的各向异性,而FCC Al0.75Li0.25和BCC Al0.25Li0.75趋于各向同性.相同结构的Al1-xLix相的理想抗拉强度随Li含量的增加而呈降低趋势.

    第一性原理Al1-xLix相弹性性质各向异性

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    脉冲磁场对ZL205A铝合金凝固组织和力学性能的影响

    施维慰唐远路郝天郎瑞卿...
    1250-1255页
    查看更多>>摘要：对ZL205A铝合金熔体施加不同激励磁场频率(0、20、40和50 Hz)脉冲磁场,探究了脉冲磁场对ZL205A铝合金凝固组织和力学性能的影响.使用金相显微镜和场发射扫描电镜等测试方法对合金的凝固组织进行分析.结果表明,脉冲磁场可明显细化合金晶粒,并且将粗大的网络状θ-Al2Cu相转变为细小的近球状,同时提高了合金的力学性能.随着激励磁场频率的增加,合金晶粒尺寸先减小后增加,当激励磁场频率为40 Hz时,合金的晶粒细化效果最好,与未施加脉冲磁场相比,凝固组织边部和心部平均晶粒尺寸分布分别减小了 26.83%和 22.36%,此时,合金的屈服强度、抗拉强度、伸长率和硬度(HV)均达到最高,分别为 160 MPa、241 MPa、11.5%和62.5,与未施加脉冲磁场试样相比分别提高了28.0%、17.0%、91.7%和13.0%.

    ZL205A铝合金脉冲磁场晶粒细化凝固组织力学性能

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    Al元素对复杂镍硅黄铜微观组织演变的影响

    李士明董壮壮接金川董博闻...
    1255-1259页
    查看更多>>摘要：基于CALPHAD方法计算得到了Cu-Ni-Si、Cu-Zn-Al三元体系相图及伪二元相图,确定了具有硬质β基体+Ni2Si增强相复合结构的镍硅黄铜合金成分.通过调控Cu-36Zn-7Ni-2Si-x Al(质量分数,%)合金中Al含量,发现当Al含量超过1%时,合金基体由(α+β)双相转变为β单相结构,分布于基体中的Ni2Si增强相呈现连续珊瑚状(共晶Ni2Si)和弥散颗粒状(初生Ni2Si).随Al含量升高,共晶Ni2Si含量先小幅升高后大幅降低,当Al含量达到3%时,共晶Ni2Si相含量接近于0.

    CALPHAD镍硅黄铜组织演变Ni2Si增强相

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