最新刊期

    2025年第45卷第1期

      本期推荐

    • 最新研究发现,新型奥氏体不锈钢锤头抗拉强度达595MPa,耐蚀性能提升7倍,适用于废旧铅酸蓄电池破碎机。
      范晓明, 吕晓刚, 陈涛, 王信伟, 熊映
      2025, 45(1): 1-5. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20230461
      摘要:采用直读光谱分析仪、金相显微镜、万能试验机等设备分析了某进口废旧铅酸蓄电池破碎机用锤头和国内某替代锤头的成分、力学性能和耐蚀性能。在此基础上,通过成分设计和变质处理开发了一种综合性能较好的新型奥氏体不锈钢。结果表明,变质处理的铸态合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率和腐蚀速率分别为595 MPa、295 MPa、31.5%和0.97 g/(m2·h),其抗拉强度略高于进口锤头,而耐蚀性能则提高了近7倍,适于作为废旧铅酸蓄电池破碎机锤头的材质。  
      关键词:废旧铅酸蓄电池;奥氏体不锈钢;力学性能;精密铸造   
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      更新时间:2025-02-05

      研究·论述

    • 精密铸造技术在航空发动机涡轮叶片制造中发挥关键作用,硅溶胶黏结剂的研究进展为优化性能提供新策略。
      张飞宇, 丁琪, 武振强, 李果, 赵云松, 姚建省, 夏敏, 姜乃生
      2025, 45(1): 6-14. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20230421
      摘要:精密铸造作为一种近净成形的先进铸造技术,被广泛应用于航空发动机涡轮叶片的制造生产中。介绍了精密铸造用硅溶胶黏结剂的发展历程及其近期研究进展,突显了其在精密铸造中的重要作用。详细列举了精密铸造用硅溶胶黏结剂常见的改性方法及改性原理,并探讨了优化硅溶胶性能的潜在改性策略。  
      关键词:硅溶胶;改性方法;精密铸造;黏结剂   
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      更新时间:2025-02-05

      研究·计算机应用

    • 在铝合金压铸件检测领域,研究人员提出了一种X射线图像多任务分割算法,有效提高了缺陷和关键位置区域的分割精度。
      杜旺哲, 刘元铭, 牛小淼, 王涛
      2025, 45(1): 15-22. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20230463
      摘要:为满足对铝合金压铸件内部缺陷和关键位置的精确分割需求,提出一种铝合金压铸件X射线图像多任务分割算法。设计一种关键位置边界感知模块和局部参数共享编码器,提高对低相关性任务的特征提取能力。开发一种交互式注意力模块,探究关键位置及其边界区域特征交互融合机制。结果表明,提出的多任务缺陷分割算法可以对X射线图像中的缺陷和关键位置区域同时进行分割,且分割精度在mIoU指标上分别为42.3和82.5,满足实际需求。  
      关键词:缺陷分割;铝合金压铸件;多任务分割;X射线图像;深度学习   
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      更新时间:2025-02-05
    • 在图像处理领域,专家开发了基于注意力机制的残差卷积神经网络检测软件,实现了铸件表面粗糙度的非接触测量,准确率为87.5%,测量用时0.086秒。
      贾栋贤, 李广宇, 刘文文, 付宏源, 姚山
      2025, 45(1): 23-28. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20240118
      摘要:结合图像处理技术,使用铸造表面粗糙度标准样块的表面图像对融入注意力机制的残差卷积神经网络进行了训练,并以此为核心开发了检测软件,配合图像采集模块用于实体铸件的检测,实现了铸件表面粗糙度的非接触测量。实测铸件的准确率为87.5%,单次测量用时0.086 s,能够在实际生产中快速、便捷地提供测量结果。  
      关键词:机器学习;表面粗糙度;图像处理;卷积神经网络   
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      更新时间:2025-02-05
    • 在精密铸造领域,专家构建了快速仿真平台,实现了自动化仿真,大幅提高仿真效率。
      曹仁臣, 郭钊, 丁正一, 吴文云, 黄震, 包超君, 秦蓉, 汪东红
      2025, 45(1): 29-34. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20230399
      摘要:针对精密铸造数值模拟中存在工艺参数操作繁琐、仿真效率低、系统性总结匮乏的问题,构建了基于浇注面定位技术和自动化仿真流程技术的高温合金精密铸造工艺快速仿真平台。该平台集成了从CAD设计到CAE仿真的过程,融合了浇注系统参数化、铸造工艺参数设计、仿真结果动态显示和仿真报告下载等功能,建立了10类仿真模版和237套模型库,实现了自动化快速仿真。以某动力涡轮机匣为例,利用该平台构建仿真模型、参数设计变量和结果预测优化指标进行仿真计算。模拟结果与实际生产一致,仿真效率大幅提高。  
      关键词:精密铸造;铸造工艺快速仿真;模版库   
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      更新时间:2025-02-05
    • 在铸造零件X射线DR图像小目标缺陷检测领域,专家提出了基于YOLOv8的改进方法,显著提高了检测精度。
      储钰昆, 吴磊, 杨洪刚, 陈云霞
      2025, 45(1): 35-40. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20230498
      摘要:针对铸造零件X射线DR图像小目标缺陷特征不明显,现有目标检测算法精度不高的问题,提出一种基于YOLOv8的铸件DR图像小目标缺陷检测方法。首先通过CLAHE算法,增加图像对比度,突出缺陷细节。其次对灰度图像进行通道扩充,增加深度学习网络可学习信息。最后改进YOLOv8网络,使用空洞卷积提取更大感受野的初始特征;引入SimAM注意力机制加强重要特征;添加小目标检测层获得较大尺寸的特征图。结果表明,改进的YOLOv8算法对铸件小目标缺陷检测的均值平均精度(mAP)和mAP@0.5∶0.95分别达到了86.1%和52.5%,较原模型分别提高了2.87%和10.10%,铸件小目标缺陷检测精度更高。  
      关键词:深度学习;缺陷检测;YOLOv8;图像处理   
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      更新时间:2025-02-05

      研究·合金性能

    • 最新研究发现,通过合金化元素添加,可优化Au-Cu合金制成的玫瑰金颜色和耐蚀性。
      袁军平, 陈令霞, 孙子文, 黄宇亨, 潘成强, 陈惠昕
      2025, 45(1): 41-45. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20230445
      摘要:通过添加Ag、Zn、Pd、Ge等元素对Au-Cu合金进行合金化,采用正交试验研究了化学组成对玫瑰金颜色与耐人工汗液腐蚀性的影响。结果表明,在510~580 nm波长范围内,试验玫瑰金光谱反射率快速增加,继续增大波长后光谱反射率缓慢增加。当波长超过700 nm后,光谱反射率保持高位稳定,呈橙红至红色。此外,还发现玫瑰金化学组成不同,光谱反射率有差异。从提高亮度值L*和色度指数a*方面,Au85玫瑰金的优化化学组成(质量分数,下同)分别是Ge为0.2%、Ag为2%、Pd为0.3%、Zn为0.6%和Ge为0、Pd为0.3%、Zn为0.6%、Ag为2%,而从提高在人工汗液中的阻抗和自腐蚀电位方面,Au85玫瑰金化学组成的优化匹配是Ag为2%、Pd为0.3%、Zn为0.6%。因此,合金元素对Au85玫瑰金的颜色和耐蚀性的影响规律不完全一致,在确定靶材化学组成时需综合考虑。  
      关键词:溅射靶;玫瑰金;化学组成;耐蚀性   
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      更新时间:2025-02-05
    • 最新研究发现,Mg2Ca具有异质形核效果,有望在镁合金强韧化中广泛应用。
      靳帅帅, 游志勇, 蒋傲雪, 孙春乐, 王立波, 张腾, 刘世龙
      2025, 45(1): 46-51. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20230489
      摘要:通过第一性原理计算研究了Mg2Ca与α-Mg基体之间的界面能。Mg2Ca(0001)面的表面能低于α-Mg(0110)表面的,更低于α-Mg(0001)表面。α-Mg(0001)面与Mg2Ca(0001)Mg终止面之间的界面拥有最大的界面粘附功和最低的界面能(低于α-Mg熔体固液界面能的0.1 J/m2),这表明Mg2Ca相对于α-Mg基体来说有异质形核的效果。由于其无稀土低成本的特性,Mg2Ca作为增强相将在镁合金强韧化中有广阔的应用前景。  
      关键词:Mg2Ca;表面能;界面能;增强相   
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      更新时间:2025-02-05
    • 在提高铸造Al-7Si-0.3Mg-0.3Y合金力学性能领域,研究者通过热处理和设备分析,确定了最佳工艺为530℃×6h+160℃×11.5h,显著提升了合金的抗拉强度和伸长率。
      周晓轩, 白朴存, 侯小虎, 花雨豪, 刘飞
      2025, 45(1): 52-58. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20230382
      摘要:为了提高铸造Al-7Si-0.3Mg-0.3Y合金的力学性能,对其进行热处理,然后通过扫描电镜、维氏硬度仪等设备研究最佳热处理工艺,并分析铸态、T5态、T6态合金的力学性能。结果表明,最佳固溶工艺为530 ℃×6 h,此时共晶Si尺寸最小且形貌较为圆润,固溶时间超过6 h时,共晶Si开始粗化;与铸态相比,T5态合金的抗拉强度提高了26.7%,伸长率提高了28.5%;最佳时效工艺为160 ℃×11.5 h,此时合金硬度达到峰值,与铸态合金相比抗拉强度提高了31.1%,伸长率提高了49.7%。因此,合金最佳热处理工艺为530 ℃×6 h+160 ℃×11.5 h。  
      关键词:Al-Si合金;固溶;时效;Y元素   
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      更新时间:2025-02-05
    • 在铝合金凝固组织研究领域,专家通过定向凝固试验,揭示了冷却速度对ADC12铝合金组织演变及力学性能的影响,为铝合金材料性能优化提供了新思路。
      程煜刚, 李俊琛, 郑道友, 赵葵, 钱琦嘉, 王文权, 王坤
      2025, 45(1): 59-64. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20230459
      摘要:通过定向凝固试验研究了冷却速度对ADC12铝合金凝固组织演变及力学性能的影响。结果表明,随着冷却速率增加,ADC12铝合金组织的枝晶间距呈减小趋势且晶粒取向趋于一致,当冷却速率≥1.5 ℃/s时,枝晶间距减小趋势明显减缓。冷却速率为15.5 ℃/s时,横截面枝晶臂间距为18.28 μm,纵截面枝晶臂间距为18.14 μm。晶粒细化有助于提升合金的力学性能和硬度,冷却速率为15.5 ℃/s时,ADC12铝合金的抗拉强度、伸长率和显微硬度(HV)分别达到280.89 MPa、1.76%和98.35。SEM结果显示,ADC12铝合金断口随着枝晶间距减小由脆性断裂向韧性/脆性混合断裂转变,合金断口韧窝增多。  
      关键词:定向凝固;冷却速率;ADC12铝合金;枝晶;力学性能   
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      更新时间:2025-02-05
    • 最新研究发现,Ce元素能显著提高铬-镍耐热钢的抗高温氧化性能,氧化速率降低40%,有效抑制氧化物脱落。
      龙骏, 王帅, 郑志斌, 王娟, 郑开宏, 李盛锋, 秦显柱
      2025, 45(1): 65-70. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20230484
      摘要:研究了Ce元素对铬-镍耐热钢在1 000 ℃下氧化行为的影响,并利用扫描电镜和X射线检测仪对耐热钢氧化物进行表征。结果表明,在氧化初期耐热钢单位面积增重较快,氧化反应持续一段时间后,增重逐渐平稳,增重-时间变化曲线呈抛物线规律,但含Ce耐热钢的抗高温氧化性能始终优于未添加Ce的。铬-镍耐热钢在氧化过程中的最大氧化速率高达0.54 g/(m2·h),而含Ce耐热钢的最大氧化速率仅为0.32 g/(m2·h),氧化速率下降了40%左右。此外,Ce的存在可以促进耐热钢致密氧化膜的形成,并有效抑制氧化物的脱落,进而提高材料的抗高温氧化能力。  
      关键词:耐热钢;高温氧化;氧化动力学;氧化形貌;Cr2O3   
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      更新时间:2025-02-05
    • 在材料科学领域,研究者通过分子动力学模拟NiCrAlFe合金快速凝固过程,揭示了冷却速度对合金微观结构的影响,为合金凝固组织控制提供新思路。
      李亚敏, 毛德成, 范树通, 刘洪军
      2025, 45(1): 71-79. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20240027
      摘要:采用分子动力学对NiCrAlFe合金在1×1011~1×1014 K/s冷速下的快速凝固过程进行了模拟,并通过平均势能、径向分布函数和最大标准团簇分析法等研究了该合金凝固过程微观结构的演变特征。结果表明,该合金凝固的临界冷速约为4×1012 K/s,高于该冷速时体系中非晶原子(TCP原子)占主要地位,低于该冷速时体系会大量结晶,形成以FCC原子为主的晶体结构。对于结晶化的体系,1×1012 K/s冷速下形成的晶体结构有序度最优;2×1011 K/s冷速下会形成复杂的五重孪晶结构,导致该冷速下体系结构的有序度较低。说明冷却速度对合金凝固组织的微观结构有显著影响。  
      关键词:NiCrAlFe合金;快速凝固;显微组织;分子动力学   
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      更新时间:2025-02-05
    • 在工业纯铝板材屈服行为研究领域,专家采用粘塑性自洽模型分析了屈服轨迹演变,揭示了织构对屈服行为的影响,为改善传统屈服准则和流动理论提供新思路。
      周中波, 李若琳, 杨明波, 张建中
      2025, 45(1): 80-84. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20240021
      摘要:针对工业纯铝板材织构显著、各向异性明显,以至屈服行为尤其是后继屈服行为复杂、难以通过试验理清的问题,采用粘塑性自洽模型对退火薄板的屈服轨迹演变进行了分析。首先研究了实际板材的显微组织和晶体学取向,并进行拉伸试验以揭示其应变硬化特征,在此基础上建立了能够准确描述纯铝板材大变形行为的粘塑性自洽模型。然后利用模型进行了虚拟双向变形试验,预测了纯铝屈服轨迹的演变规律。结果表明,受织构的影响,纯铝板材的初始屈服轨迹呈现出典型的多边形而非椭圆形;随着变形量的提高,材料不仅出现了显著的拉压不对称性,而且后继屈服轨迹的多边形化现象更加显著,某些应变路径下甚至变为内凹状。这表明传统的屈服准则和流动理论难以描述纯铝的大变形过程,需进一步改善。  
      关键词:工业纯铝;各向异性;屈服轨迹;粘塑性自洽模型   
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      更新时间:2025-02-05
    • 最新研究发现,V-Ni-Fe合金的力学性能和抗氢脆性能随Fe含量变化而异,V85Ni7.5Fe7.5合金表现出优异的塑性和抗氢渗透性能。
      杨旭, 梁骁, 王景琪, 许松松, 徐艳辉, 李新中
      2025, 45(1): 85-88. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20230467
      摘要:研究了V85Ni15-xFex(x=0,5,7.5,10,15)合金的微观组织和力学性能,以及氢溶解、氢渗透和抗氢脆性能。结果表明,5种V-Ni-Fe合金均为均匀的bcc-(V)固溶体合金。随Fe含量升高,合金的硬度和屈服强度总体呈先升后降的趋势,最大变形量表现为先降后升。但V85Ni7.5Fe7.5合金异于总体趋势,表现出低硬度、低屈服强度以及较高的塑性(20%)。V-Ni-Fe合金的氢溶解和氢渗透性能随Fe含量的升高而降低,V85Ni7.5Fe7.5合金在400 ℃下的氢渗透系数是纯钯的4.3倍。Fe含量较高的3种合金在400 ℃以下工作时表现出良好的抗氢脆性能。  
      关键词:V-Ni-Fe合金;微观组织;力学性能;氢传输性能   
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      更新时间:2025-02-05
    • 在铝合金板材剥落腐蚀性能研究中,A、B供应商的7055-T7751铝合金板材均满足AMS4206规范,但A公司板材腐蚀程度大于B公司,相关研究有助于7055铝合金板材研制。
      李东, 王阳, 石松鑫
      2025, 45(1): 89-94. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20230524
      摘要:对满足AMS4206材料规范的A、B两家供应商的7055-T7751铝合金板材进行剥落腐蚀性能对比分析,采用场发射扫描电镜和能谱分析系统(SEM-EDS)对剥落腐蚀后的表面形貌和微区成分进行分析。结果表明,两家供应商的7055-T7751铝合金板材都达到了AMS4206材料规范的EA级剥落腐蚀要求,但A公司的板材剥落腐蚀深度大于B公司的。板材越到中心区域含Fe相等粗大第二相的数量越多,导致同一家公司板材腐蚀程度W/2>W/4>边缘位置;A公司板材有更多的Fe、Si 等杂质元素,导致板材微观组织中的含Fe相等粗大第二相的数量明显高于B公司的,同时A公司板材剥落腐蚀程度大于B公司的,也造成A公司的同一位置的板材电导率小于B公司的。相关研究有利于7055铝合金板材的研制,和建立7055化学成分、组织、电导率与剥落腐蚀之间的联系。  
      关键词:7055-T7751铝合金板材;电导率;组织;剥落腐蚀   
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      更新时间:2025-02-05
    • 在铝合金领域,研究者探究了Sc含量和热处理对Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Sc合金性能的影响,发现0.25%Sc添加量合金具有最佳力学与阻尼性能。
      周杰锋, 刘崇宇, 杨霞
      2025, 45(1): 95-98. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20230538
      摘要:研究了Sc含量和热处理工艺对Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Sc合金微观结构、力学及阻尼性能的影响。结果表明,添加Sc形成的纳米Al3(Sc,Zr)相可抑制Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Sc合金在热处理过程中发生再结晶及晶粒粗化。少量Sc添加无法获得细晶结构铝合金,而过量添加则无益于进一步晶粒细化。Sc添加量为0.25%的Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Sc合金表现出优异的力学与阻尼综合性能。相比于固溶-自然时效态合金,固溶-人工时效合金强度更高,但塑性更低,而高温内耗值更高。  
      关键词:铝合金;热处理;力学性能;阻尼性能   
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      更新时间:2025-02-05
    • 在材料科学领域,研究者通过显微镜观察和力学性能测试,发现添加铍元素能显著提高Al-Fe-Cu合金的强度和电导率。
      宗立君, 吴亚平, 杜宝帅, 代正昆
      2025, 45(1): 99-103. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20230534
      摘要:采用光学显微镜(OM)与扫描电镜(SEM)观察了添加Be元素前后的Al-Fe-Cu合金微观组织,利用拉伸试验机和双电桥法检测了Al-Fe-Cu合金力学性能与电导率的变化。结果表明,加入Be后,铸态和均匀态的Al-Fe-Cu-Be合金中第二相的析出物数量增多,呈细小弥散分布;经总变形量为86%的冷拔后,Al-Fe-Cu-Be合金的抗拉强度可达161 MPa,较Al-Fe-Cu合金提高了37%。在180、210和240 ℃下分别时效3、6和9 h后,Al-Fe-Cu-Be合金的抗拉强度最高达175 MPa,电导率最高达32.36 MS/m。  
      关键词:Be元素;Al-Fe-Cu铝合金;微观组织;时效;电导率   
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      更新时间:2025-02-05

      研究·合金工艺

    • 在材料科学领域,研究人员采用双辊铸轧技术制备Cu-3.2Ni-0.75Si合金,显著细化凝固组织,提升力学性能和电导率。
      赵丹, 贾飞, 张雷, 程战, 樊志斌, 纠永涛
      2025, 45(1): 104-108. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20230522
      摘要:采用双辊铸轧和普通熔铸制备了Cu-3.2Ni-0.75Si合金,研究了双辊铸轧工艺对合金凝固组织、析出行为和力学性能的影响。结果表明,双辊铸轧工艺可显著细化合金凝固组织,相较于铸锭毫米级的晶粒尺寸,铸带边部的晶粒尺寸为130~180 μm,心部细小等轴晶的尺寸约为15 μm。铸锭和铸带经同等工艺冷轧和时效后,前者析出相呈圆片状聚集分布,直径约为80 nm;后者析出相呈棒状和圆片状弥散分布,圆片状直径约为25 nm,棒状的长度约为70 nm。结合能谱分析,确认圆片状析出相为δ-Ni2Si,棒状析出相为β-Ni3Si。时效处理后,铸锭和铸带的抗拉强度、硬度(HV)和电导率分别为487 MPa、172、22.33 MS/m和569 MPa、213、26.97 MS/m。  
      关键词:Cu-3.2Ni-0.75Si合金;双辊铸轧;冷轧;时效处理;力学性能   
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      更新时间:2025-02-05
    • 在材料科学领域,研究人员成功制备出铍铝合金导电化学氧化膜层,有效提升材料导电性和耐蚀性。
      张鹏, 谢垚, 李军义, 李正飞, 杨一群, 刘兆刚, 方熙成, 王东新
      2025, 45(1): 109-111. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20230515
      摘要:开展制备铸造铍铝合金导电化学氧化膜层试验,分析导电氧化膜形成机理,研制出铍铝合金导电化学氧化表面防护技术。通过导电化学氧化技术在铸造铍铝合金表面生成保护膜层,对膜层表面微观结构进行观察,分析膜层的组成成分,对膜层进行耐磨性、导电性、耐腐蚀测试。通过导电化学氧化进行防护,可有效增强铸造铍铝合金表面的导电性和耐蚀性。  
      关键词:铍铝合金;表面防护;导电化学氧化;氧化膜层   
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      更新时间:2025-02-05
    • 在空心涡轮叶片铸造领域,专家探究了UGTC47合金与SiO2陶瓷型芯界面反应规律,为提升叶片品质提供解决方案。
      戴睿卿, 玄伟东, 张强, 余旭, 樊志明, 段方苗, 白小龙, 王保军, 任忠鸣
      2025, 45(1): 112-117. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20230367
      摘要:在空心涡轮叶片的铸造过程中,合金熔体在高温下长时间与陶瓷材料接触,容易发生界面反应,影响叶片品质。探究了1 530 ℃时不同保温时间下UGTC47合金与SiO2陶瓷型芯的界面反应及其形成规律。使用Miedema数值模型计算合金的组元活度和反应生成热以探讨界面反应发生的可行性。结果表明,UGTC47合金中的Hf元素与陶瓷型芯中的SiO2发生置换反应生成HfO2层,Al元素发生氧化反应生成Al2O3层,两种反应层厚度随着时间的延长分别从5.82 μm和2.31 μm增加到11.13 μm和2.95 μm。  
      关键词:UGTC47高温合金;SiO2陶瓷型芯;保温时间;热力学;界面反应   
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      更新时间:2025-02-05
    • 在轮毂铸件加工领域,专家分析了裂纹缺陷产生的原因,为解决裂纹问题提供解决方案。
      杜旭初, 厉沙沙, 黄粒, 郝慧林, 刘建军
      2025, 45(1): 118-122. DOI: 10.15980/j.tzzz.H20230046
      摘要:针对ZL205A轮毂铸件在加工过程中存在裂纹缺陷的问题,通过对铸件裂纹的宏观形貌、断口形貌、金相组织观察,结合铸件力学性能检测和化学成分,对铸件裂纹产生的原因进行分析。结果表明,裂纹是轮毂铸件内部缺陷及其在凝固收缩过程中受砂芯的阻碍产生的应力及壁厚过渡区域产生凝固收缩应力的综合作用所致,且裂纹多偏聚于铸件壁厚过渡区域表皮以下。  
      关键词:轮毂铸件;ZL205A铝合金;裂纹   
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      更新时间:2025-02-05
    • 在钛合金铸件领域,专家建立了ZTA15铸态相成分分布预测模型,并通过实验验证了数值模拟结果的准确性。
      邹鑫锐, 廖敦明, 陈宇豪, 尹昊, 纪志军, 张健辉
      2025, 45(1): 123-129. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20230171
      摘要:基于铸造过程数值模拟温度场以及钛合金相成分凝固冷却数据库,建立了ZTA15钛合金铸件铸态相成分分布预测模型。并在实际ZTA15薄壁骨架浇注件上选取多个位置进行金相观察,借助Image-Pro Plus 6.0图形分析软件统计各位置的α相含量,并与数值模拟结果进行对比分析,验证了数值模拟结果的准确性。  
      关键词:钛合金;精密铸造;相成分分布   
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      更新时间:2025-02-05

      应用·压力铸造

    • 在桥形支架铸件制造领域,专家设计了底注加缝隙式浇注系统,并通过模拟优化工艺,最终采用3D打印和反重力低压铸造技术成功生产出满足技术要求的铸件。
      司金梅, 吕三雷, 李晶晶, 李飞, 薛孟照, 孔佑顺, 邢培培
      2025, 45(1): 130-135. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20230433
      摘要:针对桥形支架铸件,设计底注加缝隙式浇注系统。采用模拟软件对铸造工艺进行模拟,根据模拟结果优化铸造工艺,模拟无缺陷后进行3DP砂型设计和3D砂型打印。采用反重力低压铸造工艺完成铸件生产,根据铸件检测结果对铸造浇注系统工艺进行完善,最终生产的铸件满足技术要求。  
      关键词:桥形支架;工艺设计与优化;3DP砂型   
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      更新时间:2025-02-05
    • 在GIS铝合金盖板低压铸造领域,专家通过AnyCasting软件模拟优化工艺,成功消除了铸件缺陷。
      李红强, 朱广, 李沛根, 李文静, 阴瑜娟
      2025, 45(1): 136-139. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20230434
      摘要:针对一种GIS用铝合金盖板原金属型低压铸造工艺出品率低的问题,对盖板铸件初步设计了取消冒口的金属型低压铸造工艺,并采用AnyCasting软件进行模拟仿真以辅助优化工艺设计。结果表明,初步设计的工艺充型过程良好,凝固过程中法兰与4处凸台以及壁相交位置存在孤立液相区,导致缩孔、缩松缺陷;优化方案1采用风冷镶块铸出通孔与密封槽,并减少注胶槽位置加工余量。铸件凝固后,原先的缺陷减小,但法兰与壁相交位置缺陷明显增多。优化方案2采用风冷铜质镶块,将Al液浇注温度进一步提高至720 ℃后,盖板铸件缺陷消除。  
      关键词:GIS;盖板;AnyCasting软件;充型凝固仿真;工艺设计   
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      更新时间:2025-02-05
    • 汽车发动机正时链盖浇注系统研究取得进展,纵向U形浇注系统填充平稳,铸件合格率超96%。
      侯丽彬, 姚金池, 李晶
      2025, 45(1): 140-144. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20230412
      摘要:介绍了汽车发动机正时链盖的结构特点及技术要求。针对其形状不规则、薄壁且有密封性能要求的特点,借助AnyCasting软件对横向单侧浇注系统、纵向双侧浇注系统和U形浇注系统3种方案进行CAE模拟数值分析。对分析结果进行综合评估,纵向U形浇注系统填充过程平稳,铸件温度场均衡,凝固顺序合理无产生缩孔的风险,是最适合生产正时链盖产品的浇注系统。经批量生产验证,铸件合格率在96%以上。  
      关键词:数值模拟;浇注系统;正时链盖;压铸   
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      更新时间:2025-02-05
    • 在汽车后舱充填研究中,通过Flow-3D模拟和CAE分析优化排溢系统,有效提升U型槽力学性能,伸长率提高30%。
      卢灿雄, 罗维, 李继强, 贾志欣, 刘立君, 吴士荣, 杨斌, 孙丽丽, 郭涛
      2025, 45(1): 145-148. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20230539
      摘要:借助Flow-3D模拟软件对汽车后舱初始方案的充填过程进行分析,发现铸件U型槽区域存在卷气风险,样件力学性能检验也发现该U型槽位置力学性能不合格。进一步通过X光探伤确定该铸件U型槽区域存在气孔缺陷。为了提高铸件该区域质量,通过CAE分析优化了排溢系统。基于优化系统生产的样件的X光探伤显示该区域内部结构致密,无明显气孔缺陷,力学性能检测也表明优化方案有效地提高了U型槽处力学性能,平均伸长率提高了30%。  
      关键词:汽车后舱;压铸;缺陷分析;一体化   
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      更新时间:2025-02-05

      应用·精密铸造

    • 在新材料领域,玄武岩纤维增强硅溶胶型壳研究取得进展,玄武岩纤维加入量为0.1%、长度为3 mm时,型壳常温抗弯强度和高温强度分别提升54%和42%,高温自重变形量和热导率分别降低54%和16%。
      金文博, 吕凯, 丰志成, 车磊
      2025, 45(1): 149-154. DOI: 10.15980/j.tzzz.H20230039
      摘要:选择玄武岩纤维作为硅溶胶型壳的增强纤维,以解决强度不足和保温散热等问题。结果表明,玄武岩纤维加入量为0.1%、长度为3 mm时起到的增强效果和导热效果最佳,型壳常温抗弯强度和高温强度分别达到3.06 MPa和17.41 MPa,较未添加纤维时分别提升了54%和42%,高温自重变形量和热导率分别达到1.04%和0.81 W/(m·K),较未添加纤维时分别降低了54%和16%。  
      关键词:玄武岩纤维;硅溶胶型壳;抗弯强度;精密铸造   
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      更新时间:2025-02-05
    • 在发动机预燃室镶块精密铸造领域,专家通过优化浇注工艺,显著降低废品率,提高铸件合格率至91.67%。
      丁华锋, 姜少文, 金先志, 陈涛
      2025, 45(1): 155-160. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20230288
      摘要:采用水平式浇注工艺方案精密铸造成形的发动机预燃室镶块铸件废品率较高,在铸件顶端表面存在缩孔、凹坑等缺陷。分析了水平式浇注工艺方案铸造缺陷的形成原因,并通过设计对称直立式浇注方案,利用ProCAST软件对工艺方案进行模拟,结合正交试验对浇注温度、浇注时间和型壳预热温度等工艺参数进行优化。结果表明,在浇注温度为1 630 ℃、浇注时间为5 s、型壳预热温度为1 100 °C的优化工艺参数下,铸件的缺陷基本消失,经过试制验证,合格率达到91.67%。  
      关键词:发动机预燃室镶块;精密铸造;工艺优化;正交试验   
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      更新时间:2025-02-05
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