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期刊信息/Journal information
铸造
沈阳铸造研究所 中国机械工程学会铸造分会
铸造

沈阳铸造研究所 中国机械工程学会铸造分会

葛晨光

月刊

1001-4977

journal@foundryworld.com

024-25847830

110022

沈阳市铁西区云峰南街17号

铸造/Journal China FoundryCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为专业技术性刊物。主要刊登铸造领域的科研与技术应用成果,介绍先进的生产经验,涉及材料、工艺、熔炼、设备、检测等方面。主要栏目有理论研究与应用、生产技术、专题综述、生产经验、信息与动态等。读者对象为铸造专业的工程技术人员、技术工人和大专院校师生。
正式出版
收录年代

    铸造镁合金凝固过程数值模拟研究进展

    蒋斌张昂杨艳宋江凤...
    1043-1058页
    查看更多>>摘要:镁合金以其轻量化、高比强度和良好的阻尼性能在汽车、航空航天等领域应用广泛。数值模拟通过再现铸造成形过程中的各类宏观和微观物理过程,可以调控组织、减少缺陷、提高力学性能和优化铸造工艺参数。本文综述了铸造镁合金在枝晶和共晶凝固组织模拟,偏析、气孔和热裂等缺陷模拟,以及力学性能预测等方面的研究现状,简要介绍了近两年在铸造镁合金成形工艺模拟方面的研究进展。最后,指出了当前铸造镁合金数值模拟研究存在的问题及发展方向。

    铸造镁合金数值模拟凝固组织铸件缺陷力学性能成形工艺

    (Ti1/4Zr1/4V1/4Nb1/4)Alx高熵金属间化合物合金的组织结构研究

    覃业恒张越张骁杨程...
    1059-1064页
    查看更多>>摘要:设计并用真空电弧熔炼法制备了五主元(Ti1/4Zr1/4V1/4Nb1/4)Alx高熵金属间化合物合金,研究了铸态及高温退火后合金的晶体结构、显微组织及硬度的变化。结果表明,(Ti1/4Zr1/4V1/4Nb1/4)Alx高熵金属间化合物合金以D022有序化合物结构为基体,夹杂少量的L10析出相。合金组织为树枝晶组织,由于枝晶相和枝晶间相的元素分布不同,使合金产生了相分离现象。(Ti1/4Zr1/4V1/4Nb1/4)Al3。5合金中L1。相含量最少,并且在1 300 ℃热处理后基本消失,合金转变为完全由有序的D022相组成。此合金在1 400℃高温下仍能保持铸态的基体结构,没有析出其他相,表明此合金具有极好的高温热稳定性。

    高熵合金金属间化合物热处理显微组织晶体结构

    基于连续逐层添加的金属增材制造热-力耦合行为数值模拟研究

    曹流朱民富李峻荣张沁丹...
    1065-1072页
    查看更多>>摘要:金属增材制造是引领第三次工业技术革命的核心技术之一。然而,因过大的残余应力所引发的变形、开裂、抗腐蚀性能下降等问题仍然是阻碍金属增材制造发展的主要瓶颈之一。本文借助开源多物理场仿真平台Elmer,开展了基于连续逐层添加的金属增材制造热-力耦合行为数值模拟研究。其中,连续逐层添加是依据时间与单元位置等信息实时控制单元的激活状态得以实现,应力释放的预测是通过人为将基板的弹性模量设置为很小的值得以实现。针对激光能量输入与基板预热温度对金属增材制造热-力耦合行为的影响,发现随着激光能量输入逐渐降低或基板预热温度逐渐提高,制件的位移逐渐减小,制件的残余应力水平逐渐减弱;相比于激光能量输入,基板预热温度对金属增材制造热-力耦合行为的影响更大。

    热-力耦合行为金属增材制造残余应力变形应力释放数值模拟

    熔体处理对DD426单晶高温合金凝固组织的影响

    黄亚奇张金刘栋郑伟...
    1073-1082页
    查看更多>>摘要:通过不同熔体处理工艺制备第一代单晶高温合金DD426,结合差热分析和JMatPro模拟计算确定合金的凝固路径以及凝固特征温度,采用扫描电子显微镜观察不同工艺制备样品的微观组织,并借助X射线三维断层扫描技术表征样品中的显微孔洞。结果表明,随着熔体处理温度的升高,结晶温度区间先降低后增加,一次/二次枝晶间先降低后增加;碳化物的形貌主要取决于合金成分(碳元素和碳化物形成元素)和凝固条件(生长空间和生长时间);合金中显微孔洞的尺寸、数量、分布受到枝晶间距和碳化物含量和形态的影响。

    金属材料单晶高温合金熔体处理碳化物显微孔洞

    冷却速率对钴铬钼合金微观组织及力学性能的影响

    李伟东刘小涛刘义辉张志正...
    1083-1088页
    查看更多>>摘要:钴铬钼合金具有较好的生物相容性及耐磨性,是骨关节植入物用最广泛的金属材料。研究了 1 150 ℃保温2 h后空冷、风冷、水冷、气淬不同冷却速度的热处理工艺对钴铬钼合金材料组织与性能的影响。结果显示:随着冷却速度的提升,钴铬钼合金中的碳化物强化相更为细小、更为弥散地分布于基体中,材料强度及塑性均得到较大幅度提升。在真空条件下1 150 ℃保温2h,氩气冷却冷速在150 ℃/min条件下,材料抗拉强度、屈服强度、伸长率分别达889 MPa、585 MPa、13%。

    钴铬钼合金热处理冷却速度真空气淬

    Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金的热变形行为研究

    王海飞李铁钢
    1089-1095页
    查看更多>>摘要:以7000系Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金为研究材料,在Gleeble1500热模拟试验机上进行变形温度250~400 ℃,应变速率0。01~10 s-1条件下的等温压缩试验。研究结果表明:合金在等温压缩过程中的流变应力随着应变速率的增大而增大,随着变形温度的增大而减小。当应变速率为10 s-1,变形温度为250 ℃时,合金的峰值应力可达205 MPa。大部分的真应力-应变曲线呈现动态再结晶特征,结合TEM分析,动态再结晶的形成机制是位错通过滑移和攀移逐渐演变成小角度晶界(2°~15°)和大角度晶界(>15°),依靠位错重排在原始晶粒内部形成亚结构,最终形成完整晶界。同时,采用Arrhenius模型和Zener-Hollomon参数方程,构建了Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金的本构方程,其中合金的平均变形激活能为324 187 J/mol。此外,通过Prasad失稳判据等模型,构建了0。2、0。4以及0。6应变下的Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金的热加工图,获得可加工窗口为:252~400 ℃,0。01~0。015 s-1。

    Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金热变形动态再结晶真应力-应变曲线热加工图

    Zr对铸态Mg-6Bi合金微观组织和力学性能的影响

    孟帅举肖浩然刘浩王孟璐...
    1096-1102页
    查看更多>>摘要:为探清Zr元素对Mg-6Bi合金微观组织与力学性能的影响规律,制备了铸态Mg-6Bi-xZr(x=0,0。5,1。0wt。%)合金,采用SEM、EDS、XRD和电子力学试验机等仪器设备对其微观组织和力学性能进行表征和测试。试验结果表明,铸态Mg-6Bi合金微观组织中树枝晶平均尺寸约为(302±46)μm,且晶界处存在大量尺寸在1~90。12 μm之间的Mg3Bi2相。采用0。5%~1。0%Zr元素合金化不但可以显著细化Mg-6Bi合金晶粒组织,还对合金中的Mg3Bi2相有显著地变质效果。其中,Mg-6Bi-1Zr合金平均晶粒尺寸为(128±65)μm,Mg3Bi2相尺寸在1~28。33μm之间,较Mg-6Bi合金均有显著细化。归因于晶界强化和第二相强化效果的增强,以及Mg3Bi2相对基体割裂作用显著削弱,铸态Mg-6Bi合金的强度和塑性均随着Zr元素含量的增加而显著提升。

    镁合金Zr元素显微组织力学性能

    固溶处理时间对铸造Al-Si-Mg合金低温力学性能的影响

    马广辉李广龙崔勇刘海...
    1103-1108页
    查看更多>>摘要:对铸造Al-7Si-0。3Mg合金进行了20℃、-20 ℃和-60 ℃的拉伸试验,研究了固溶时间对其力学性能和显微组织的影响,并分析了Si相对断裂行为的影响及其作用机理。结果表明,随着固溶时间的延长,合金在20℃、-20℃和-60℃下屈服强度、抗拉强度和伸长率都呈先增加后降低的趋势,在固溶时间为10 h时取得最大值。随着固溶时间的延长,合金中Si相的尺寸和长宽比有所减小,在固溶时间为10 h时,合金中尺寸较小的Si相主要呈颗粒状,继续延长固溶时间至15h时,Si相的尺寸和长宽比增加。随着试验温度的降低,Si相附近的滑移带数量呈现逐渐减少的趋势,较低温度下合金断口附近出现了较多的断裂Si相,但是相对而言,固溶时间为10 h的断裂Si相处的裂纹较小,且断口以小解理平面和韧窝为主,韧性相对未固溶时更好。

    Al-7Si-0.3Mg合金固溶处理Si相低温拉伸

    熔体保温和超声振动对Al-Cu-Mn合金组织与性能的协同作用

    张天阳方晓刚原紫云张迪...
    1109-1115页
    查看更多>>摘要:含特定Cu/Mn比的铝合金能够形成稳定的二十面体准晶相(I-Al65Cu20Mn15),但是在常规凝固组织中准晶含量较低且尺寸粗大。本文以Al-Cu-Mn准晶合金为研究对象,研究在准晶I相形成温度区间进行熔体保温和超声振动对I相形貌与尺寸的影响规律。结果表明,随着熔体保温时间的延长,准晶I相尺寸呈先减小后增大的趋势,特别是保温时间为20 min时,准晶颗粒呈细小的花瓣状;对保温20 min后的合金熔体施加600 W功率的超声振动,准晶尺寸发生细化,但继续增大功率会导致I相粗化。

    Al-Cu-Mn合金Al65Cu20Mn15准晶熔体保温超声振动

    大规格7A04铝合金铸锭裂纹缺陷的研究

    崔晓晴孙小涵贺永东赵亿坤...
    1116-1122页
    查看更多>>摘要:采用电磁铸造法制备880 mm规格直径的7A04铝合金铸锭,通过工业CT扫描、SEM和EDS等检测分析手段研究了该铝合金铸锭中裂纹缺陷的形成原因和抑制措施,同时对缺陷附近区域微小缺陷的数量与分布进行了分析。结果表明,该铸锭出现裂纹的实质为Al2O3(氧化物)和少量Fe元素富集,位置靠近铸锭中心区域。观察微小缺陷其数量随半径尺寸的增大而略有减少,且大于40 μm的缺陷占比最大。通过分析,微小缺陷的形成与裂纹缺陷的形成有关。在铸造前从合金熔体中去除夹杂物和气体氢,完善除气、扒渣等工艺过程是避免这些缺陷的方法。

    7A04铝合金铸锭裂纹Al2O3Fe元素富集