最新刊期

    2026年第46卷第2期

      本期推荐

    • 籽晶转速对TSSG法生长大尺寸SiC单晶的影响 AI导读

      介绍了其在4H-SiC晶体生长领域的研究进展,专家通过调整籽晶转速优化溶液流动状态和温度分布,为提高大尺寸晶体生长速度提供解决方案。
      李强, 苏奕霖, 梁刚强, 刘源
      2026, 46(2): 161-166. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20250156
      摘要:通过调整籽晶转速来优化溶液的流动状态和温度分布,以提高顶部籽晶溶液法(TSSG)生长大尺寸(6英寸)4H-SiC晶体的速度。通过COMSOL软件建立二维轴对称模型,模拟分析了大尺寸SiC晶体生长过程中不同籽晶转速下的流场和温度场分布及其对晶体生长速度的影响。结果表明,随着籽晶旋转的增强,溶液流动方向由“逆时针”转变为“顺时针”,生长界面处温度梯度增大,从而提高了SiC晶体的生长速度。籽晶转速小于15 r/min时,溶液中存在多个扰动涡流,径向温度分布相对不均匀,不利于大尺寸晶体稳定生长;籽晶转速在15~200 r/min区间内,随着籽晶转速的增加,溶液逐渐形成了稳定和强烈的顺时针涡流,保证了碳溶质稳定运输,有利于大尺寸晶体的快速生长。籽晶转速为30 r/min时SiC晶体生长速度较低,表面平整;100 r/min时生长速度提高,但晶体出现严重台阶聚束现象和溶剂夹杂。  
      关键词:顶部籽晶溶液法;SiC;流场;温度场;有限元分析   
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      更新时间:2026-02-14

      研究·计算机应用

    • 运用模流仿真技术探究阳极铜模的铸造质量及寿命延长 AI导读

      采用模流仿真技术,专家系统研究了模具温度、浇注温度和浇注速度等工艺参数对阳极铜模铸造质量的影响,以及冷铁对改善阳极铜模微观组织的作用。结果表明,应力集中主要分布在特定区域,缩孔主要出现在浇口下方,而铜模整体形变量较小且具有对称性。采用寻得的全优参数条件浇注的阳极铜模缩孔体积减小了35.79%,最大铸造应力降低了1 000 MPa,冷铁加入区域柱状晶粒尺寸减小了40.29%,铜模模面的顶杆孔等区域的冷隔缺陷得到改善。
      杨辉, 朱圣高, 胥培林, 王真宝, 李良斌, 韩超, 闫华龙
      2026, 46(2): 167-176. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20240396
      摘要:采用模流仿真技术系统研究了模具温度、浇注温度和浇注速度等工艺参数对阳极铜模铸造质量的影响,以及冷铁对改善阳极铜模微观组织的作用。结果表明,应力集中主要分布在特定区域,缩孔主要出现在浇口下方,而铜模整体形变量较小且具有对称性。采用寻得的全优参数条件浇注的阳极铜模缩孔体积减小了35.79%,最大铸造应力降低了1 000 MPa,冷铁加入区域柱状晶粒尺寸减小了40.29%,铜模模面的顶杆孔等区域的冷隔缺陷得到改善。  
      关键词:阳极铜模;模流仿真;浇注参数;冷铁;晶粒组织   
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      更新时间:2026-02-14
    • 复杂铝合金薄壁壳体挤压铸造成形工艺设计及优化 AI导读

      介绍了其在铝合金薄壁壳体制造领域的研究进展,专家优化了挤压铸造工艺参数,为解决铸件缩松缩孔及二次枝晶臂间距问题提供了有效方案。
      邱昱翔, 苏小平
      2026, 46(2): 177-181. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20250154
      摘要:以某复杂铝合金薄壁壳体为对象,针对较常出现的缩松、缩孔缺陷及二次枝晶臂间距等问题优化其挤压铸造工艺参数。通过对浇注系统、冷却系统进行初步优化,并采取田口试验设计与信噪比分析方法,探究浇注温度、冲头速度及模具预热温度对挤压铸件的缩松缩孔缺陷及二次枝晶臂间距的影响。基于模拟分析结果,通过多组工艺参数对比确定了优化方案,即浇注温度为700 ℃,冲头速度为0.04 m/s,模具预热温度为220 ℃,相较原始工艺方案,采用优化方案后铸件的缩松缩孔体积减少了89.9%,最大二次枝晶间距减小了10.6%,满足工艺优化的预期要求。  
      关键词:铝合金薄壁壳体;挤压铸造;田口试验法;数值模拟;工艺优化   
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      更新时间:2026-02-14
    • 基于响应面法的3D打印砂型空间网格工艺优化 AI导读

      介绍了其在3D打印砂型领域的研究进展,专家基于响应面法对砂型空间网格进行优化,确定了网格形状、尺寸及间隙尺寸的最佳水平范围,为提高砂型抗压强度提供了优化工艺条件。
      刘世龙, 游志勇, 艾雨蒙, 田康康, 张笙辉, 李成坤, 谭锐
      2026, 46(2): 182-186. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20240539
      摘要:基于响应面法(RSA)对砂型的空间网格进优化,以孔洞结构、间隙尺寸、结构尺寸为影响因素,抗压强度作为响应值,分别进行单因素试验来确定3个因素的水平范围,以此进行试验并优化。最终得到砂型抗压强度优化的工艺条件:网格形状为圆形,网格尺寸为3.7 mm,网格间隙尺寸为4.1 mm。在此条件下,3D打印砂型的抗压强度最高,为3.832 MPa,与预测值接近。  
      关键词:砂型3D打印;响应面法;抗压强度;空间网格;工艺优化   
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      更新时间:2026-02-14
    • 面向工艺复用的复杂铸件三维模型多特征检索算法 AI导读

      介绍了其在铸件检索领域的研究进展,相关专家提出复杂铸件多特征检索算法,为解决人工检索效率低、机器检索多维量化难等问题提供解决方案。
      李硕宏, 孙晓龙, 计效园, 朱守琴, 张旭亮, 李蒙, 殷亚军, 黄志伟, 吴来发, 李宝辉, 周建新
      2026, 46(2): 187-196. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20240469
      摘要:针对人工检索相似铸件效果差、效率低,且机器检索存在多维量化表征难、多特征融合检索难等问题,提出面向工艺复用的复杂铸件多特征检索算法。通过基于敏感性与鲁棒性的算子表征能力评估方法,筛选合适的特征算子,从铸件壁厚、体积、包络尺寸、对称面等工艺维度表征三维模型。同时,提出基于并行自适应粒子群-遗传算法的多特征融合检索算法,从算法参数、种群结构、优化策略等方面改进粒子群算法,得到最优权重系数解,实现多特征融合检索,并开展检索试验与车间验证。结果表明,该算法在多个检索数据集上表现良好;在HL公司检索相似铸件并复用成熟工艺,降低了浇注位置、分型面、浇冒口等工艺设计难度,减少工艺设计耗时20%~35%。  
      关键词:三维模型检索;工艺复用;多特征;复杂铸件   
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      更新时间:2026-02-14

      研究·增材制造

    • IN718合金多道数值模拟及试验研究 AI导读

      专家通过仿真和试验研究了SLM过程中熔池演变及扫描间距对IN718合金力学性能的影响,发现热量积累和导热性差异是熔池形状不对称主因,适当增大扫描间距可改善合金力学性能。
      周岩, 牛晓峰, 马巨, 牛九川, 李文琪, 姚佳业, 王文先
      2026, 46(2): 197-202. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20240535
      摘要:结合仿真和试验,研究选择性激光熔化(SLM)过程中的熔池演变和不同扫描间距对成形IN718合金力学性能的影响。结果表明,在多道扫描过程中,热量积累和熔池两侧材料的导热性不同是影响第二道轨迹熔池形状不对称的主要原因。激光热源对熔池温度产生的影响基本一致。定点处熔池温度先缓慢上升,随后急剧上升至峰值温度,最后迅速下降。随着扫描距离增加,IN718合金的抗拉强度逐渐减小,扫描间距为75 µm时,抗拉强度为692 MPa,伸长率先增大后减小,扫描间距为100 µm时,伸长率为29.2%,在适当范围内增大扫描间距可以改善IN718合金的力学性能。  
      关键词:选择性激光熔化(SLM);IN718合金;数值模拟;力学性能   
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      更新时间:2026-02-14

      研究·复合材料

    • 薄覆层6082/AZ31/6082复合板FSW接头组织与性能研究 AI导读

      介绍了其在薄覆层复合板搅拌摩擦焊领域的研究进展,专家通过调整搅拌头转速的试验方法,探索了焊接工艺参数对组织性能的影响,为复合板优质焊接提供解决方案。
      张辰宇, 王天国, 周楠, 冯波, 冯晓伟
      2026, 46(2): 203-210. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20250068
      摘要:针对薄覆层6082/AZ31/6082复合板开展搅拌摩擦焊(FSW)工艺优化,通过固定搅拌头前进速度为60 mm/min,调整搅拌头转速的试验方法,探究焊接工艺参数对组织性能的影响。结果表明,当转速提升至1 000 r/min时,焊缝形成完整三层复合结构,镁合金焊核区晶粒细化至3.007 μm,动态再占比比例达90%且大角度晶界占比为81%。揭示了FSW工艺参数与Al3Mg2和Al12Mg17金属间化合物(IMC)扩散层分布的影响规律。当转速提升至1 000 r/min、IMC层厚度呈现3∶2的优化比例时,接头抗拉强度为174 MPa(母材66.15%)。采用减薄30%的铝合金覆层复合板实现优质焊接,阐明了复合板层状结构中IMC分布与力学性能的定量关系。  
      关键词:薄覆层;三层复合板;金属间化合物;力学性能   
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      更新时间:2026-02-14
    • Sn中间层对铝/镁异种合金焊接接头组织与性能的影响 AI导读

      介绍了铝/镁异种合金搅拌摩擦焊接研究进展,专家探索了焊接速度和Sn箔中间层厚度对焊接接头性能的影响,为焊接工艺优化提供参考。
      冯海傲, 张红霞, 周博芳, 冷子旋, 张兆杰, 王吴曼
      2026, 46(2): 211-217. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20240472
      摘要:研究了焊接速度和Sn箔中间层厚度对铝/镁异种合金搅拌摩擦焊接头微观组织及力学性能的影响。结果表明,当搅拌头旋转速度为1 000 r/min,焊接速度为20~50 mm/min时均能实现焊接,焊核区金属间化合物主要由Mg17Al12和Mg2Al3组成,接头抗拉强度随焊接速度增加先增大后减小,焊接速度为30 mm/min时达到最大,为168 MPa。在铝/镁异种合金间添加Sn箔时,接头焊核区金属间化合物主要由Mg2Sn、Mg17Al12和Mg2Al3组成,接头抗拉强度随着Sn箔中间层厚度的增加先提高后降低,当中间层厚度为0.02 mm时达到最高,为186 MPa,为AZ31B母材强度的67%。  
      关键词:铝/镁异种合金;搅拌摩擦焊;中间层;微观组织;抗拉强度   
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      更新时间:2026-02-14

      研究·合金性能

    • Zr对Al-Cu-Mg-Ag-Sc耐热合金组织和性能的影响 AI导读

      介绍了其在Al-Cu-Mg-Ag-Sc耐热合金领域的研究进展,专家通过添加不同含量的Zr,探索了与过量Sc结合形成Al3(Sc,Zr)颗粒促进合金析出相析出的课题,为协同提升合金室温强度以及耐热性能提供解决方案。
      周飞月, 郑云鹏, 鲁强, 王金三, 李凯, 杜勇
      2026, 46(2): 218-224. DOI: 10.15980/j.tzzz.Y20250004
      摘要:Al-Cu-Mg-Ag合金的Sc微合金化具有双刃剑效应,一方面Sc元素会消耗Cu元素形成AlCuSc第二相,降低合金强度,另一方面,其可以促进Ω相原位转变为具有优异耐热性能的V-AlCuSc相,显著提高其服役温度。协同提升合金室温强度以及耐热性能成为含Sc耐热铝合金的关键问题。通过在Al-Cu-Mg-Ag-Sc耐热合金中添加不同含量的Zr,尝试与过量Sc结合形成Al3(Sc,Zr)颗粒,促进具有优异热稳定性能的Al3(Sc,Zr)与V-AlCuSc相协同析出,从而提高合金的高温服役性能。拉伸性能测试以及多尺度透射电镜表征结果表明,Zr的加入可以有效地细化晶粒,与Sc结合形成Al3(Sc,Zr)颗粒促进合金析出相析出,并形成Al3(Sc,Zr)颗粒与V-AlCuSc相共存的结构,使合金在峰时效和400 ℃热暴露后均具有更高的强度和塑性。  
      关键词:Al-Cu-Mg-Ag合金;析出相;Al3(Sc, Zr)颗粒;V-AlCuSc相;热稳定性   
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      更新时间:2026-02-14
    • Ti-5Cu合金铸锭组织性能及热处理行为研究 AI导读

      专家通过多种手段研究了Ti-5Cu合金不同区域的组织、热物性参数和力学性能,为合金性能优化提供了依据。
      邹金涛, 贺永东, 岳旭, 徐正东
      2026, 46(2): 225-231. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20250049
      摘要:通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、激光导热仪、拉伸试验和差示扫描量热(DSC)等手段研究了铸态和热处理态(850 ℃×2 h+炉冷)Ti-5Cu合金不同区域的组织、热物性参数和力学性能。结果表明,铸锭边缘区域有轻微的Cu元素贫化,表现出成分偏析,力学性能较低,相变温度为810 ℃;中心区域晶粒粗大,热导率和热膨胀系数较大,相变温度为811 ℃;过渡区综合性能较好,相变温度为811 ℃。经850 ℃×2 h+炉冷的均匀化热处理,合金晶粒粗化,组织分布更均匀,合金硬度显著提高,但其力学性能降低。  
      关键词:Ti-5Cu合金;相变温度;力学性能;热导率;热处理   
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      更新时间:2026-02-14
    • Fe含量对压铸A356再生变种合金组织与性能研究 AI导读

      采用真空高压压铸工艺,通过Mn、Cr复合调控A356铝废料中的有害Fe相,系统研究了Fe含量在0.1%~0.6%范围内对AlSiMgMnCr合金组织和性能的影响。
      李俊, 周小军, 陈小村, 陈来, 长海博文
      2026, 46(2): 232-239. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20250033
      摘要:采用真空高压压铸工艺,通过Mn、Cr复合调控A356铝废料中的有害Fe相,系统研究了Fe含量(质量分数,下同)在0.1%~0.6%范围内对AlSiMgMnCr合金组织和性能的影响。结果显示,Fe含量变化对基体内预结晶组织(ESCs)的占比和尺寸影响不大。然而,基体内富Fe相尺寸和面积分数随Fe含量增加而增大,等效直径由10 μm左右增大到30 μm左右,形貌由细小块状相转变为汉字状相。本合金体系下,不同Fe含量试样的力学性能稳定,但当Fe含量达到0.5%时,合金铸件的折弯性能和铆接性能明显下降。通过对铆接开裂行为分析,发现其断裂方式主要为沿晶脆性断裂。通过ThermoCalc模拟证实,Fe含量的增加导致合金中含Fe相(尤其是β-Fe相)的析出温度和质量分数升高,造成初生相尺寸粗大,从而对折弯和铆接性能产生不利影响。  
      关键词:高压压铸;A356铝合金;再生铝;富Fe相;力学性能   
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      更新时间:2026-02-14
    • 电气化铁路用铜合金接触线的疲劳性能研究 AI导读

      专家通过疲劳测试与扫描电镜微观表征等方法,系统评估了不同规格接触线在多种环境工况下的疲劳性能,为接触线材料的优化选择提供了重要依据。
      彭勇
      2026, 46(2): 240-244. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20250292
      摘要:通过疲劳测试与扫描电镜(SEM)微观表征等方法系统评估了CTS、CTA、CTSM及CTAM接触线在不同环境工况下的疲劳性能。结果表明,在相同强度等级条件下,CTAM线材的疲劳性能显著优于其他规格的,其后依次为CTSM与CTA,CTS线材表现最差。Cu-Ag合金接触线的疲劳性能普遍优于同强度等级的Cu-Sn合金,且该性能差异在不同温度条件下均保持一致。温度对接触线材疲劳性能的影响具有显著性。在低温环境下,线材的疲劳性能得到提升,疲劳寿命相应延长。铜合金接触线的疲劳断裂模式呈现典型的韧性断裂特征,其断裂机制符合微孔聚合断裂机理。在150 ℃下,疲劳断口瞬断区的韧窝尺寸与深度均大于20 ℃试样的。低温环境使接触线表现出更强的抗疲劳裂纹萌生与扩展能力,相较于高温条件下的断裂试样,低温试样的裂纹源区具有更高的表面粗糙度特征,该微观结构特征与其抗疲劳性能的提升存在直接关联。  
      关键词:接触线;疲劳性能;温度;韧性断裂   
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      更新时间:2026-02-14
    • TiC-TiB2颗粒协同作用对Al-Cu-Mn-Mg合金组织及性能的影响 AI导读

      介绍了其在合金强化领域的研究进展,相关专家制备了基于Al-5.5Cu-1.0Mn-0.5Mg的微/纳颗粒强化合金,验证了微/纳颗粒在提高合金性能方面的有效性,为合金性能提升开辟了新方向。
      胡鹏, 吴良玉, 洪晓露, 张将, 刘永强, 崔立莹, 陈大辉
      2026, 46(2): 245-250. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20250355
      摘要:制备了基于Al-5.5Cu-1.0Mn-0.5Mg的微/纳颗粒强化合金,利用金相显微镜、透射电镜和拉伸试验等手段系统研究了微/纳颗粒对其微观结构和力学性能的影响。结果表明,TiC-TiB2颗粒能够显著细化晶粒,晶粒尺寸由123 μm减小至78 μm。颗粒通过自身强化作用、促进析出相析出及晶粒细化等多种机制,显著提升了合金的强韧性,抗拉强度由447.3 MPa提高至470.7 MPa,伸长率由11.0%增加至13.5%。此外,建立了微/纳颗粒强化合金的多机制强化模型,发现理论计算结果与试验数据高度一致,进一步验证了微/纳颗粒在提高合金性能方面的有效性。  
      关键词:Al-Cu-Mn-Mg合金;TiC-TiB2颗粒;组织演化;力学性能   
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      更新时间:2026-02-14
    • Fe含量对TA4纯钛热变形行为的影响 AI导读

      专家利用Gleeble-3500试验机研究不同Fe含量TA4纯钛热变形行为,发现Fe可降低流动应力、细化晶粒、促进动态再结晶,为钛合金材料性能优化提供新思路。
      余堃, 王永胜, 李杰, 梁浩伟, 肖寒, 刘昆, 潘澄, 王隽生
      2026, 46(2): 251-256. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20250004
      摘要:基于Gleeble-3500热力学模拟试验机对不同Fe含量的TA4纯钛进行了热压缩变形试验,研究了Fe含量对TA4纯钛热变形行为和变形机理的影响。结果表明,添加Fe有利于降低TA4纯钛材料的高温流动应力,表现出更明显的流动软化现象,且软化程度随Fe含量增大而增大。此外,Fe的添加显著细化了晶粒,TA4纯钛近似{0001}∥ND的热变形织构逐渐消失,促使了α晶粒取向逐渐随机化。加入Fe后TA4纯钛在热压缩过程中发生了更加严重的塑性变形。Fe促进了α晶粒的动态再结晶过程,其高温软化机理随Fe的加入逐渐由动态回复(DRV)向动态再结晶(DRX)转变。  
      关键词:纯钛;热变形;显微组织演变;动态再结晶   
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      更新时间:2026-02-14
    • Ni-Cr合金的高温氧化行为研究 AI导读

      “利用快速寿命测试装置对Ni-Cr合金丝进行不同温度下的快速寿命测试和通电氧化试验,采用扫描电镜(SEM)和能量色散谱(EDS)技术对合金丝的微观结构和化学成分进行分析,并通过X射线衍射(XRD)技术对氧化膜的相组成进行深入研究。结果显示,随氧化温度降低,Ni-Cr合金丝的快速寿命显著增长,氧化膜的生长过程与氧化过程的三阶段理论相吻合,即在3 h的高温通电氧化试验中,氧化膜表面的微观形貌因氧化温度的不同而表现出显著差异,氧化温度的升高导致氧化物颗粒尺寸增大,并在膜表面形成分层、裂纹和孔洞。3种合金的氧化膜主要由Cr2O3组成,该成分显著提升了合金在高温下的抗氧化性能。”
      丁睿, 夏天东, 苗承鹏, 王晓军, 李贝
      2026, 46(2): 257-262. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20250070
      摘要:利用快速寿命测试装置对Ni-Cr合金丝进行不同温度下的快速寿命测试和通电氧化试验,采用扫描电镜(SEM)和能量色散谱(EDS)技术对合金丝的微观结构和化学成分进行分析,并通过X射线衍射(XRD)技术对氧化膜的相组成进行深入研究。结果显示,随氧化温度降低,Ni-Cr合金丝的快速寿命显著增长,氧化膜的生长过程与氧化过程的三阶段理论相吻合,即在3 h的高温通电氧化试验中,氧化膜表面的微观形貌因氧化温度的不同而表现出显著差异,氧化温度的升高导致氧化物颗粒尺寸增大,并在膜表面形成分层、裂纹和孔洞。3种合金的氧化膜主要由Cr2O3组成,该成分显著提升了合金在高温下的抗氧化性能。  
      关键词:Ni-Cr合金;氧化膜;高温氧化   
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      更新时间:2026-02-14
    • 定向凝固Fe-6.5Si合金初始启动前端组织演变及性能 AI导读

      采用定向凝固技术制备 Fe-6.5Si 合金,研究拉速对合金定向凝固初始启动前端组织演变以及力学性能和磁性能的影响。结果表明,定向凝固 Fe-6.5Si 合金初始启动界面前端退火区柱状枝晶平行于拉速方向生长,过渡区为大块状晶粒。合金初始启动界面前端主要由 A2 相和(B2+D03)层状组织组成,从底部到顶部(B2+D03)层状组织含量降低。随拉速增加,Fe-6.5Si 合金中(B2+D03)层状组织含量增多,合金磁极化强度先增加后降低,铸锭的平均硬度值增加。
      董博阳, 董中奇, 向星宇, 刘俊雅, 尹素花, 潘恩宝, 张雪
      2026, 46(2): 263-268. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20240538
      摘要:采用定向凝固技术制备 Fe-6.5Si 合金,研究了拉速对合金定向凝固初始启动前端组织演变以及力学性能和磁性能的影响。采用XRD测定合金组织结构,扫描电镜和透射电镜分析合金显微组织及相组成,高低温振动试样磁强计测定合金磁性能。结果表明,定向凝固Fe-6.5Si 合金初始启动界面前端退火区柱状枝晶平行于拉速方向生长,过渡区为大块状晶粒。合金初始启动界面前端主要由A2相和(B2+D03)层状组织组成,从底部到顶部(B2+D03)层状组织含量降低。随拉速增加,Fe-6.5Si合金中(B2+D03)层状组织含量增多,合金磁极化强度先增加后降低,铸锭的平均硬度值增加。  
      关键词:定向凝固熔炼;Fe-6.5Si 合金;抽拉速率;温度梯度   
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      更新时间:2026-02-14
    • Mg烧损行为对AlSi7Mg合金微观组织和力学性能的影响 AI导读

      介绍了其在AlSi7Mg合金熔炼工艺领域的研究进展,专家通过控制熔炼工艺,研究了Mg的烧损行为及含量对合金微观组织和力学性能的影响,为获得更高综合力学性能的AlSi7Mg合金提供了解决方案。
      黄盛铭, 芦刚, 涂志新, 周泽远, 戴俊飞, 李莹
      2026, 46(2): 269-274. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20240521
      摘要:通过控制AlSi7Mg合金的熔炼工艺,研究了熔炼过程中Mg的烧损行为及Mg含量对AlSi7Mg合金的微观组织及力学性能的影响,以获得综合力学性能更高的AlSi7Mg合金。结果表明,在AlSi7Mg合金精炼、变质、静置保温等熔炼工艺过程中,氩气精炼阶段Mg的烧损量最大,达7.69%。随着Mg含量升高,T6热处理态下合金中Si相平均尺寸先减小后增大,抗拉强度和屈服强度整体增加,伸长率减小。当Mg含量为0.6%时,AlSi7Mg合金的力学性能最好,抗拉强度和屈服强度达到366.52 MPa和303.65 MPa,伸长率为7%,此时Si相平均面积为19.236 μm2。  
      关键词:AlSi7Mg合金;元素烧损;Mg含量;Si相;力学性能   
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      更新时间:2026-02-14

      研究·合金工艺

    • 铝合金ZL114A喷水冲蚀凝固条件下显微组织研究 AI导读

      介绍了其在铸造领域的研究进展,相关专家探索了采用水溶性粘结剂及硅砂作为造型材料结合喷水快速冷却的课题,为提高铸件质量和性能提供了新方法。
      赵猛, 张小海, 张守银, 徐志锋, 王恒, 文宇, 邹爱华
      2026, 46(2): 275-278. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20240390
      摘要:采用水溶性粘结剂及硅砂作为造型材料,并在浇注时结合喷水快速冷却,通过热电偶测量了凝固过程中的温度曲线,对其微观组织与冷却速率之间的关系进行了研究。结果表明,当硅砂、硅酸钠、硫酸镁、粉煤灰质量比为1∶0.03∶0.006∶0.006时,获得了溶解性好且强度高的砂型。在此砂型配比基础上结合快速冷却,所制备出来的铸件完整、无气孔,且内部组织结构更为细化。由于较大温度梯度,浇口可充分补缩铸件,实现顺序凝固,并获得细小的共晶Si形貌。与自然冷却相比,由于冷却速率增加,合金元素的固溶度也相应增加,喷水冷却条件下显微硬度提高了20%以上。  
      关键词:水溶性砂型铸造;ZL114A合金;显微组织;显微硬度   
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      更新时间:2026-02-14
    • 退火处理对热等静压态ZTC4钛合金片层特征和性能的影响 AI导读

      介绍了其在材料科学领域的研究进展,专家对比研究了热等静压态和退火态ZTC4合金的显微组织与性能,为合金性能优化提供了新思路。
      宋雨晴, 汪国栋, 焦海峰, 周耀忠, 岳春华, 史昆, 寇宏超
      2026, 46(2): 279-284. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20240517
      摘要:对比研究了920 ℃×130 MPa×3 h热等静压态和热等静压后800 ℃×2 h退火态ZTC4(Ti-6Al-4V)合金的显微组织特征和室温拉伸性能。结果表明,热等静压态ZTC4合金组织呈典型的片层组织特征,片层排列紧密,屈服强度为755 MPa,伸长率为7%。热等静压后,经退火处理的ZTC4合金组织中α片层沿界面处的沟槽结构溶解,部分α片层发生碎断,片层间β增厚,屈服强度增至837 MPa,伸长率为4%。ZTC4合金变形过程中,位错运动被相界面阻碍,集中在α片层间,微裂纹主要萌生在α片层界面,并沿着界面扩展,退火后片层碎断使得界面增多,阻碍位错与促进裂纹扩展的效果更显著。  
      关键词:ZTC4钛合金;退火;组织演化;力学性能;断裂机制   
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      更新时间:2026-02-14
    • 激光熔覆17-4PH钢热影响区的马氏体相变及热稳定性研究 AI导读

      介绍了其在17 - 4PH钢激光熔覆热影响区组织热稳定性领域的研究进展,相关专家建立了析出相溶解动力学演化模型,为调控马氏体相变进程提供了新思路。
      杨斌, 柴延超, 满蛟, 张羽雪, 苏扬, 李孟航
      2026, 46(2): 285-293. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20250105
      摘要:通过试验、有限元和相场多尺度模拟对17-4PH钢激光熔覆热影响区高温和低温阶段组织的热稳定性进行研究。根据析出相高温下的溶解试验,建立了析出相溶解的动力学演化模型。经有限元温度场模拟并结合析出相动力学演化模型,计算奥氏体屈服强度及基体元素变化。通过马氏体相变试验获得不同热影响区域17-4PH钢的相变开始温度。通过相场方法分析17-4PH钢激光熔覆过程高温阶段析出相演化对于低温阶段马氏体相变的影响,进而分析合金的化学自由能和非化学能在调控马氏体相变进程中的作用。结果表明,弹性应变能对马氏体相变温度的变化起主导作用。  
      关键词:17-4PH钢;热影响区;马氏体相变;相场法   
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      更新时间:2026-02-14
    • 含陶粒砂泡沫铝的制备及压缩性能研究 AI导读

      介绍了其在泡沫铝领域的研究进展,专家采用熔体发泡法成功制备了含陶粒砂泡沫铝复合材料,为解决泡沫铝孔结构均一性和强度不足问题提供了新方案。
      张赞, 王占忠, 夏兴川, 丁俭, 李泳, 金钰鑫
      2026, 46(2): 294-301. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20250057
      摘要:泡沫铝具有轻质、吸能减震、吸声降噪等特点,然而,泡沫铝的孔结构均一性和强度不足的问题,限制了其应用。为此,以陶粒砂作为增强体,通过对陶粒砂进行表面覆铜处理,采用熔体发泡法成功制备了含陶粒砂泡沫铝复合材料。利用SEM和TEM观察了复合材料的微观组织,通过电子万能试验机分析了其压缩强度及吸能性能。结果表明,陶粒砂对泡沫铝的孔径和压缩性能有重要影响。与纯泡沫铝相比,当陶粒砂添加量为1%时,泡沫铝的平均孔径减小和压缩强度提高。这主要是由于适量的陶粒砂加入铝熔体后,能够有效阻碍气泡的长大与合并,进而减小泡沫铝的孔径。同时,纳米铜改性的陶粒砂能够更好地被铝熔体润湿,这使得制备出的含陶粒砂泡沫铝复合材料获得了优良的界面结合,提高了复合材料的压缩性能。  
      关键词:泡沫铝;纳米铜改性;陶粒砂;复合材料;压缩性能   
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      更新时间:2026-02-14
    • 介绍了其在铝合金熔体处理领域的研究进展,专家通过有限元数值模拟计算了不同峰值电流下的表面脉冲磁场的ZL114A铝合金熔体内部的磁感应强度、电磁力、磁能分布情况,并且结合相关试验验证,深入分析了ZL114A铝合金显微组织的变化,为铝合金熔体处理技术的发展提供了新的思路和方法。
      冯艳飞, 吴建新, 唐远路, 江充, 鲍鑫宇, 麻永林
      2026, 46(2): 302-307. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20240485
      摘要:通过有限元数值模拟分别计算了不同峰值电流下的表面脉冲磁场的ZL114A铝合金熔体内部的磁感应强度、电磁力、磁能分布情况,并且结合相关试验验证,深入分析了ZL114A铝合金显微组织的变化。结果表明,在表面脉冲磁场作用下,ZL114A铝合金熔体的磁感应强度、电磁力以及电磁能大小分布均以Z轴呈对称分布,其中熔体的磁感应强度呈现上表面心部小,边部最大的特点。而电磁力、电磁能大小分布均呈现出熔体上表面心部最大,边部较小的趋势。在对ZL114A铝合金熔体施加表面脉冲磁场处理后,铸锭凝固组织α-Al晶粒呈现明显均匀细化,且共晶Si也均匀分布,其形貌由粗大的板条状变为细小的板条状或短棒状。结合仿真结果,与未施加表面脉冲磁场处理试样相比,经过表面脉冲磁场处理试样的α-Al组织平均晶粒尺寸、共晶Si面积占比及长径平均尺寸分别下降了21.0%、9.5%和22.9%,同时,硬度提升了7.3%。  
      关键词:ZL114A;表面脉冲磁场;磁感应强度;晶粒细化   
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      更新时间:2026-02-14

      应用·压力铸造

    • 一体化车身后地板压铸节拍提升研究 AI导读

      一体化压铸车身后地板集成多个零件,减少焊点与零件数量,实现轻量化,降低制造难度,缩短开发周期。专家优化压铸动作,将循环时间缩短至90秒,产品尺寸、质量、性能均达标。
      王健, 宋成猛, 侯东锋
      2026, 46(2): 308-312. DOI: 10.15980/j.tzzz.Z20240024
      摘要:一体化压铸车身后地板采用多个零件集成,大大减少了焊点数量及零件数量,同时也具备轻量化效果,大幅降低了汽车制造难度,缩短了整车的开发周期。为了进一步降低成本,从整个压铸全过程分析了压铸节拍的构成,并对动作进行优化,最终实现了压铸循环时间为90 s。对产品尺寸、内部质量、力学性能进行测试,均达到产品品质要求。  
      关键词:一体化压铸;车身后地板;压铸节拍;力学性能   
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      更新时间:2026-02-14
    • 特高压GIS用壳体砂型浇注及冷却系统的改进 AI导读

      针对特高压GIS壳体漏气难题,专家分析原砂型低压铸造工艺缺陷,提出改进方案。新工艺提高出品率8%,减少砂型,有效解决漏气问题,已稳定生产超100件。
      张冰冰, 李红强, 朱广
      2026, 46(2): 313-316. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20250151
      摘要:针对原砂型低压铸造工艺制备特高压GIS用壳体出现漏气问题,开展分析与工艺改进。仿真结果表明,原工艺圆盘根部漏气是由于圆柱内浇道通过加强筋不能充分补缩该处热节,造成缩孔、缩松;法兰面漏气是由于浇口位置法兰面开始完全凝固时温度梯度小于0.85 ℃/cm,凝固慢,导致H2析出,形成针孔。采取浇道通向内腔底注式浇注系统+梯形板状缝隙浇道及对圆盘布置冷铁,加厚法兰冷铁的工艺改进。相比原工艺,改进工艺出品率提高了8%,减少一层砂型。模拟显示圆盘能够得到有效补缩,浇口位置法兰开始完全凝固时温度梯度约为2.4 ℃/cm,凝固明显加快。已生产超过100件,工艺稳定。  
      关键词:GIS;铝合金;壳体;砂型低压铸造;工艺改进   
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      更新时间:2026-02-14
    • 压铸新能源水冷型电机壳性能提升的研究 AI导读

      介绍了新能源汽车水冷型电机壳体研究进展,专家分析了某新能源电机内壳压铸件失效模式,采用数值模拟优化浇注系统,通过T5热处理、热套压装和搅拌摩擦焊工艺提升性能,为保证水冷型电机内壳高性能提供解决方案。
      李秋旭, 苏海章, 宋卫嗣, 宗位庆, 曹祝伟, 张围, 徐建
      2026, 46(2): 317-320. DOI: 10.15980/j.tzzz.T20240436
      摘要:水冷型电机壳体是新能源汽车新型电驱总成关键部件之一,其具有高散热性、轻量化、高力学性能特点,同时对电机壳体内部质量和致密性提出了很高要求。针对某新能源电机内壳压铸件失效模式进行分析,采用数值模拟分析了多种浇注系统下铝液充型状态,从而选择优化的浇注系统。同时,通过T5热处理去除应力以提升其性能,DOE验证出最佳热套压装和搅拌摩擦焊工艺参数,尽可能减少其对铸件性能的影响。结果表明,合理的浇注系统、T5热处理、热套压装和搅拌摩擦焊工艺是保证水冷型电机内壳高性能的关键。  
      关键词:压铸;电机壳;性能   
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      更新时间:2026-02-14
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