最新刊期
      2010 年 第 30 卷 4 期

        试验研究

      • 杨治军,寇宏超,常辉,李金山,胡锐,周廉
        2010, 30(4): 295-297.
        摘要：采用真空自耗电弧熔炼（VAR）工艺制备Ti-10V-2Fe-3Al铸锭,研究了熔炼电流和搅拌磁场等工艺参数对铸锭凝固行为的影响,并对真空自耗电弧熔炼过程中起弧、熔炼、补缩等阶段的凝固组织及熔池形貌进行了分析。结果表明,在未加搅拌磁场时,熔池较窄,铸锭组织粗大,而施加搅拌磁场后,熔池变宽且旋转明显,铸锭宏观组织中的晶粒变小;随熔炼电流增大,熔池加深,凝固组织中的晶粒变得粗大。  
        关键词：VAR;Ti-10V-2Fe-3Al合金;电磁搅拌;凝固行为;熔池   
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        发布时间：2023-12-18
      • 曹志强,刘吉东,张红亮,李廷举,王家淳
        2010, 30(4): 297-299.
        摘要：利用金相组织观察、差示扫描量热法、扫描电镜、X射线衍射等手段对7050铝合金铸态组织、不同条件下的均匀化效果和均匀化前后的组织转变进行了分析。结果表明,7050合金半连续铸锭中存在大量具有η-MgZn2型晶体结构的非平衡第二相Mg（AlZnCu）2,其熔化温度为477℃,在均匀化处理过程中,该非平衡凝固共晶相在477℃向合金基体溶解并转变成Al2CuMg（S相）,S相在该合金中的熔化温度为490℃;在460℃均匀化处理时,结晶相η全部消失,晶间和晶内均出现球状S相。在随后的冷却过程中η相和S相先后在晶内析出,但在260℃时S相再一次消失。  
        关键词：7050铝合金;DC连铸;均匀化处理;结晶相   
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        实用研究

      • 王利华,石德全,赵永军
        2010, 30(4): 300-302.
        摘要：利用电子万能试验机和扫描电镜研究了淬火工艺对7075合金力学性能的影响,确定了合理的淬火工艺参数。结果表明,淬火处理温度范围虽然较宽,但7075合金在490℃时即有过烧的危险,综合考虑,淬火温度应选择（470±5）℃;淬火水温应控制在40℃以下;淬火转移时间应控制在30s以内;淬火至时效处理的时间间隔对板材力学性能影响不大。  
        关键词：淬火工艺;力学性能;7075合金   
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      • 应富强,邢小锋,万志国
        2010, 30(4): 302-304.
        摘要：分析了薄壁铸件在充型过程中存在的两种充型形态,并应用射流理论,讨论了充型过程中影响充型形态的因素,进而指出最佳充型速度应是逐渐加速的;其次从流体力学的角度,对金属液充型过程进行分析,从理论上确定了最佳充型速度应满足的条件;最后,应用导出的方程对具体实例进行计算分析,得出某薄壁平板铸件的最佳充型速度。  
        关键词：挤压铸造;薄壁铸件;充型速度   
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        专题论述

      • 齐丕骧
        2010, 30(4): 305-308.
        摘要：我国现用的200多台挤压铸造设备中,90%以上使用的是经改装的通用液压机,使我国挤铸产品在品种、数量、品质的稳定性和生产效率上受到很大限制。近年,我国挤压铸造机产业有大的发展,尤其是SCH型卧式机和SCV型立式机的研发成功,在设备的使用功能、性能参数、自动化程度、产品品质稳定性及生产效率等方面都有很大提高,并已在多个行业显示出巨大的潜在市场。  
        关键词：挤压铸造;挤压铸造机;液态模锻机   
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      • 黄丹,陈维平,何曾先,王娟
        2010, 30(4): 309-313.
        摘要：介绍了三维网络陶瓷增强复合材料的内部结构特点、主要制备方法以及摩擦磨损性能和抗冲击性能等研究进展。三维网络陶瓷/金属复合材料可以抑制基体合金的塑性变形和高温软化以及严重的三体磨损,使得复合材料的抗磨性能提高;这种结构有利于将集中在点或面上的应力迅速在空间体范围内分散和传递,提高复合材料的抗冲击能力;同时,这种三维双连续的结构还可能引起结构互锁的效应,使得材料具有更高的损伤容限,材料失效的危险性降低。  
        关键词：网络陶瓷;三维连续复合材料;摩擦磨损;抗冲击   
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        计算机应用技术

      • 李兵,游国强,龙思远,张百在,余亮
        2010, 30(4): 314-317.
        摘要：以铝合金基体件与钢板的旋铆连接工艺为对象,采用数值模拟手段和点追踪方法对铆钉成形过程进行了研究。主要分析了变形区的各个质点应力应变动态变化规律以及整个成形区的损伤分布情况,为有效地进行工艺研究、工艺设计提供了理论依据。  
        关键词：旋铆;数值模拟;应力应变;损伤;裂纹   
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      • 陈情华,杨弋涛,尹湘林,罗威
        2010, 30(4): 318-320.
        摘要：为了解决ZF钢连铸过程中经常出现的表面裂纹问题,构建了几何物理模型,确立了借助于ADSTEFAN软件求解热应力和实测钢坯温度场相结合的方法。通过模拟不同过热度、不同拉速和结晶器不同锥度的浇注和凝固过程,分析它们的应力分布趋势。结果发现,随着拉速的提高,坯壳产生的热应力逐步减少。但拉速过快,坯壳厚度变薄,容易造成漏钢事故,有的可能产生重接,经过轧制产生表面裂纹。因此在提高拉速的同时应防止拉速过快产生漏钢、重接事故。随着过热度的提高,坯壳产生的热应力增加。因此在生产过程中应尽可能降低过热度来减少热应力。随着结晶器锥度的增加,坯壳产生的热应力增加,在实际生产时要选择合适的锥度,防止热应力的增加,因此在相同的条件下,坯壳角部的热应力比其他部位的热应力大得多。在结晶器的设计时应采用圆弧角,这样可有效减少热应力的产生。另外,拉速对热应力的影响要大于过热度的影响。  
        关键词：ZF钢;连铸;计算机模拟;热应力;裂纹   
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      • 刘正,贾莹莹,毛萍莉,李扬,王峰,王宏,周乐
        2010, 30(4): 321-323.
        摘要：为了观察在不同压射速度下金属液在充型过程中的流动情况,分析缺陷分布与位置,从而确定最佳浇注方案,利用模拟仿真软件FLOW-3D,保持模具温度和浇注温度不变,分别采用压射速度为4.3、6.0、7.8m/s,对镁合金转向器支架进行模拟仿真,观察气孔、缩孔等缺陷的分布。结果发现,在模具初始温度为220℃,浇注温度为700℃的条件下,最优的压射速度应为6.0m/s,此时能达到最佳充型效果。  
        关键词：镁合金压铸;数值模拟;充型凝固过程模拟;工艺优化;压铸件;温度场   
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        半固态加工

      • 王家宣,姜丽红,方敏,熊洪淼,罗贻正
        2010, 30(4): 323-325.
        摘要：采用自制的一套超声处理装置,研究了在此装置下施加超声振动对A356合金熔体组织的细化作用。结果表明,在此装置下加载超声功率,对A356合金的组织有细化作用,而且超声功率越大,组织细化效果越明显,另外,施振温度不同,效果也不一样,在选取施振温度分别为640、620、600℃时,施振温度为640℃时,效果最好。  
        关键词：A356;功率超声;半固态;初生相   
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      • 吕书林,吴树森,戴维,朱泽明,毛有武,万里
        2010, 30(4): 326-329.
        摘要：研究了超声振动制备5052合金半固态浆料中各工艺参数对半固态浆料组织的影响。对665℃的铝合金熔体进行了超声振动试验。结果表明,合金熔体在超声场中作用90s左右,可得到晶粒尺寸约为110μm的非枝晶半固态浆料;随着超声作用时间的延长,晶粒越来越圆整,但90s后变化不大。启振温度是影响浆料组织的重要因素,在675℃时导入超声对熔体处理90s后,浆料的平均晶粒尺寸约为95μm,且呈球状。浆料在保温2min的过程中晶粒增长缓慢,4min时晶粒已开始大量融合。  
        关键词：超声振动;5052铝合金;半固态浆料   
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      • 李文革
        2010, 30(4): 329-330.
        摘要：介绍了一种基于脉宽调制技术的半固态流变浆料制备过程的温度控制系统,分析了该系统的工作原理、实现电路以及PWM控制芯片的结构和具体应用。试验中,加热元件选用了硅钼棒作为发热体。结果表明,硅钼棒工作电流在升温、保温、降温时,均未超过200A的设定值,达到了限流的目的。当有扰动发生时,控制系统稳定、无振荡,恒温控制稳定度≤0.5℃,温度波动在±1℃之间,可以满足黑色金属半固态大于1500℃高温加热的需要。  
        关键词：半固态;温度控制;硅钼棒   
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        发布时间：2023-12-18
      • 朱光磊,徐骏,张志峰,刘国钧
        2010, 30(4): 331-334.
        摘要：分析了搅拌速度和二次冷却速度对半固态AZ91D合金组织平均尺寸和形状因子的影响,将搅拌速度与二次冷却速度作为凝固组织演变的主要因素。分析发现,增加搅拌速度对细化初生相颗粒、提高颗粒圆整度是有利的;而提高冷却速度虽有利于细化晶粒,但不利于提高颗粒圆整度。应用多元非线性回归方法描述凝固组织随搅拌速度与二次凝固速率的关系建立了相关的本构方程,为获取理想凝固组织提供理论参考。  
        关键词：半固态;AZ91D;搅拌速度;冷却速度   
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        压力铸造

      • 蒋晓英,黄正军
        2010, 30(4): 334-335.
        摘要：试验研究了电磁低压铸造AlSi7Cu2Mg合金的力学性能,并与重力铸造的进行了对比分析。结果表明,电磁低压铸造AlSi7Cu2Mg合金,其抗拉强度平均值为322MPa,伸长率平均值为4.66%,与重力铸造相比,分别提高了4.89%和23.94%。  
        关键词：铸造AlSi7Cu2Mg合金;低压铸造;力学性能   
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      • 宋东福,游国强,龙思远,林伟鸿,石永敬
        2010, 30(4): 336-338.
        摘要：对比测试了丙烯酸、环氧树脂、有机硅、陶瓷有机硅和氟碳树脂等5种有机涂层在镁合金压铸件上的附着力、铅笔硬度、光泽度以及耐盐雾性能,并对各涂层工艺进行了经济成本核算和技术经济评价。结果表明,不同的有机涂层具有不同的技术经济特性。环氧树脂涂层在腐蚀防护上具有显著的技术经济优势;陶瓷有机硅涂层和氟碳树脂涂层在硬度、光泽度方面性能突出,但耐蚀性一般且成本高,技术经济特性一般;有机硅涂层各项性能适中,且成本低廉,经济性能较好;丙烯酸树脂涂层成本低廉,但耐蚀性能差,制约了涂层的应用,缺乏技术经济优势。  
        关键词：镁合金;有机涂层;成本核算;技术经济   
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      • 王健,侯立群,齐志望,陈虹,范云波
        2010, 30(4): 339-341.
        摘要：采用挤压铸造工艺生产了2A50大型铝合金轮毂,借助金相组织分析、微观形貌观察和力学性能测试等手段,对2A50变形铝合金在挤压铸造状态下的热处理工艺进行了试验研究。结果表明,合金的过烧温度为530℃;经过505℃×8h+515℃×2h固溶处理和160℃×12h时效处理,合金力学性能σb≥400MPa、δ≥6.5%;合金组织致密,晶粒细化,无各向异性。  
        关键词：挤压铸造;JZ2A50合金;固溶处理;时效处理   
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      • 祝辉,李远才,赵巍,许建华
        2010, 30(4): 342-344.
        摘要：在筛选原材料的基础上,通过优化组分之间的配比,得出的配方（质量分数）为:某牌号机械油为25%、脂类化合物为12.5%、羊毛脂为3.3%、Span80为1.6%、OP-10为3.2%、黄原胶为0.2%、防腐剂为0.3%、防氧化剂为0.2%、消泡剂为0.3%、水为53.4%;通过转相乳化法制得的脱模剂具有良好稳定性、高温润湿性和成膜性。在实际应用中发现,脱模剂以1∶90的比例稀释,具有较好的脱模效果。  
        关键词：水基脱模剂;乳液;稳定性;脱模性   
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      • 周玉辉,林荣川,董志颖
        2010, 30(4): 345-348.
        摘要：运用有限元分析软件ProCAST,对压铸模进行了压铸过程热分析,用对比的方法定量地研究了冷却水的温度、冷却水管的直径及其位置对模具温度场的影响。结果表明,水温为30、50℃时,模具的温度梯度和升温速率基本一样;冷却水管的位置对模具的温度场影响较大,当冷却水管离型腔表面35mm时模具的升温速率高,热量传递快,而温度梯度低,模具的温度场分布较合理;改变冷却水管的直径,模具的温度变化明显,且采用10.5mm的管径,冷却效果最好。  
        关键词：压铸模具;温度场;冷却系统;数值模拟   
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      • 刘永跃
        2010, 30(4): 349-351.
        摘要：根据D19铝合金下缸体的铸件结构并结合生产现场的实际条件,采用了低压铸造工艺。采取了轴瓦面朝下,多浇口进料的方式,模具六开模,并设置了10路水冷和28路风冷。下缸体油腔泄漏率在3%以下,铸件合格率稳定在95%以上。  
        关键词：发动机下缸体;铝铸件;低压铸造;模具开发;工艺设计   
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      • 王廷和,田福祥
        2010, 30(4): 352-354.
        摘要：针对铸件矩形深腔底部成型困难和深腔对定模主型芯包紧力大的特点,采用带活镶块定模推件的模具结构。在铸件深腔底部离浇口最远处设置活镶块,其上开有溢流槽,有利于铸件深腔底部成形。推件时活镶块和工件一起推出,取下活镶块。模具设两个分型面,设有可靠的顺序定距分型机构。定模型腔板兼作定模推件板,第1次分型时定模推件板推动铸件先消除对定模主型芯的包紧力,以保证第2次分型时铸件留在动模上。  
        关键词：矩形板;定模推件;二次分型;压铸模   
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        精密铸造

      • 李维
        2010, 30(4): 354-356.
        摘要：介绍了采用无余量整体精密铸造技术来研制生产K4537合金燃气轮机涡轮叶轮的过程,并对该铸件的铸造工艺进行了系统的研究。结果表明,通过熔模快速成型技术来制造熔模,大大缩短了精铸件的研制周期,降低了生产成本;采用带球形浇冒口的浇注系统,浇注时使用合适的浇注温度和型壳温度,可以有效的降低轴部的疏松缺陷;在薄壁叶片部位覆盖一层保温棉,可以确保薄壁叶片的充型。并浇注出冶金质量优良的铸件,满足了设计和使用的要求。  
        关键词：K4537高温合金;精密铸造;快速成型技术;浇注系统   
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      • 董茵,汪文虎,海潮,张凌峰,常涛岐
        2010, 30(4): 357-358.
        摘要：介绍一种解决复杂陶瓷型芯开裂的工艺方法,对于结构复杂、厚薄悬殊、存在细长形状的陶瓷型芯,在压制成型和烧结过程中极易出现开裂,运用常规的裂纹解决方法效果不明显。通过在陶瓷型芯预埋芯骨的方法,能显著提高陶瓷型芯的压制和烧结合格率,进而提高熔模精密铸件的合格率。  
        关键词：陶瓷型芯;开裂;芯骨   
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        连续铸造

      • 饶磊,李克,张莹,耿茂鹏
        2010, 30(4): 358-360.
        摘要：热型连铸法是一种特殊的连续定向凝固技术,可用于单晶铸锭的制备。介绍了一种热型连铸法生产单晶铜杆的方法和设备,基于伺服控制及数模转换技术,用微机对生产过程进行自动控制,可以制备出表面光洁,且具有极好的延展性和导电性的单晶铜杆,具有很好的实用价值。  
        关键词：单晶铜;热型连铸;设备;自动控制   
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        发布时间：2023-12-18

        消失模铸造

      • 王建玲,张晓娟,刘祥
        2010, 30(4): 361-363.
        摘要：复杂的四缸发动机缸体采用消失模铸造比普通砂型铸造具有显著的优越性。阐述了缸体泡沫模样工艺性分析以及模片切分原理;经分析比较,缸体泡沫模样的模片切分最终采用水平分型与竖直分型相结合的工艺方案,合理地考虑了铝合金缸体发泡模具成型工艺性、收缩、粘结负数等因素。该模具结合Pro/E软件强大参数化建模技术,实现了泡沫模样与模具设计同步进行,缩短了设计周期。  
        关键词：消失模;发泡模具;发动机缸体;模片切分   
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        发布时间：2023-12-18

        复合材料

      • 续晶华,耿浩然,孙佳伟,徐福松,王守仁
        2010, 30(4): 364-366.
        摘要：采用机械合金化法、退火工艺和热处理工艺制备了Fe3Al网络结构多孔材料,通过扫描电镜、XRD观察分析了该结构材料的形貌特征,研究了烧结温度、升温速度、孔隙率对该材料的抗压强度和断裂韧度的影响,并初步探讨了材料的断裂机理。结果表明,随着烧结温度的升高,Fe3Al多孔材料中的孔筋逐渐致密,1420℃烧结时,材料的组织、性能最好,烧结温度继续升高时材料出现明显坍塌变形,不利于材料的成形。孔隙率是影响Fe3Al多孔材料力学性能的主要因素,通过较低的烧结升温速率可降低孔隙率,获得结构致密的骨架,从而有助于提高多孔材料的抗压强度和断裂韧度。利用桥接和自愈合机理探讨了改善多孔材料力学性能的途径,通过添加Ti和控制适量的孔洞,提高了材料的抗压强度和断裂韧度。  
        关键词：Fe3Al;网络结构;孔隙率   
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        发布时间：2023-12-18
      • 张友法,余新泉,陈锋,于良
        2010, 30(4): 367-369.
        摘要：采用真空无压烧结法,制备了多孔碳化硼（B4C）骨架,致密度为46.8%。然后采用真空无压浸渗法,以A356铝合金为渗体,与B4C骨架进行复合。制备了B4C/Al-Si复合材料,致密度达99%以上,抗压强度为453MPa,弯曲强度为294MPa。微观结构分析结果表明,制备的复合材料组织致密,形成的Al、Si、Al3BC相分布均匀,界面复合良好。Al主要分布在B4C颗粒间,Si相主要分布在B4C和Al的界面处,使B4C和Al紧密结合,且试样的表面和心部均有分布均匀的Al存在。制备的B4C/Al-Si复合材料中B4C形成连续的骨架结构,而孔隙处的金属相则起到增韧、增强的作用。  
        关键词：碳化硼（B4C）;烧结;Al-Si合金;无压浸渗   
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        发布时间：2023-12-18

        轻有色合金

      • 刘慧苹,刘志勇,王明星,刘忠侠
        2010, 30(4): 369-371.
        摘要：以Ti、Al粉末为原料,利用直接烧结法制备Ti3Al化合物。探讨了制备较纯Ti3Al粉末的摩尔比和温度,以及该金属间化合物在后续处理过程中的演变过程。结果表明,当Ti、Al的摩尔比为3.5∶1时,可得到较纯的Ti3Al相;经过烧结制备出一定量的Ti3Al粉末,在行星球磨机中进行球磨处理,在不同球磨时间取出适量样品,进行XRD、SEM分析,结果表明其在球磨过程中晶粒尺寸减小,且可能部分转变为非晶。  
        关键词：烧结;球磨;金属间化合物;机械合金化   
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        发布时间：2023-12-18
      • 魏广玲,潘学民
        2010, 30(4): 372-375.
        摘要：利用激光熔覆工艺在6061合金表面熔覆铜基复合涂层,分析熔覆涂层的微观组织及化学成分,考察熔覆合金成分变化对涂层质量、硬度以及磨损性能的影响。结果表明,熔覆层主要由（Cu,Ni）固溶体、Cu9Al4、AlFe0.23Ni0.77以及CoFe增强相等组成。优化成分条件下,Fe含量为7%,Co含量为9%,熔覆层硬质颗粒体积分数增大,大量硬质颗粒增强体弥散分布在熔覆层Cu-Ni固溶体合金基体组织中,大大增强了基体的抗磨损性能。激光熔覆后的熔覆层表面硬度比6061铝合金提高了4.5倍;磨损体积约为铝合金基线的30%,摩擦因数降至0.3002。  
        关键词：熔覆;复合涂层;硬质颗粒;磨损性能   
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        发布时间：2023-12-18
      • 刘志文,严红革,朱素琴,唐治,陈吉华
        2010, 30(4): 376-379.
        摘要：研究了以微细Si粉作为原料制备的Mg-2Si合金的组织及力学性能。结果表明,当Si以微细粉末（≤48μm）的形式在700℃加入到熔体中并保温3min后浇注,可以获得较为细小的合金组织,其中初生Mg2Si相呈细小的多面体（≤10μm）,共晶Mg2Si杆长度在100μm以下。当Si以微细粉末的方式加入时,合金熔体中出现大量的富Si区域和贫Si区域,从而在凝固过程中析出细小而数量较多的初生α-Mg相和初生Mg2Si相。二者构成细密的骨架,分割剩余熔体,抑制共晶组织的生长,从而明显提高合金的力学性能。  
        关键词：Mg-2Si合金;微细Si粉;初生Mg2Si相;共晶组织   
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        发布时间：2023-12-18

        重有色合金

      • 周世杰
        2010, 30(4): 380-381.
        摘要：以硅黄铜60Cu-Zn-Si为研究对象,研究了其在200、400、600、800℃热处理后的耐磨性能,并对合金进行了显微组织分析。结果表明,随着热处理温度的增加,60Cu-Zn-Si合金磨损量先降低后增加。经400℃固溶处理后的试样磨损量最小,耐磨性最好。显微组织分析表明,400℃处理后60Cu-Zn-Si合金的显微组织均匀,晶粒细小,并有均匀细小的弥散强化质点分布在基体组织中。  
        关键词：硅黄铜;耐磨性;显微组织   
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        发布时间：2023-12-18
      • 戴浩,马永存,刘新才,潘晶,王永如,洪燮平,李红卫,张学士,楼春章,黄飞隆
        2010, 30(4): 382-385.
        摘要：再生废杂铜在结晶器冷却水为40℃左右、950℃保温、以180～350mm/min连铸得到无裂纹的十二边形、最小壁厚为5mm的HPb58-2A异型管材;经金相、扫描电镜观察和能谱成分分析,结果表明,当相成分中w（Si）/w（Fe）为0.100以下时,初生相Fe基固溶体具有择优生长方向,形成树枝晶;当w（Si）/w（Fe）为0.178时,Fe-Si相形貌为多边形;α和β相先后凝固析出,两者同时向熔液中析出Pb,因此在后凝固的β相中Pb浓度较大,在α和β相交界处Pb浓度最大。在冷却过程中,Pb在α和β相中弥散长大,且在α和β相中Pb粒尺寸分别小于0.5μm和0.75μm,在两相交界处的β相中,Pb呈花瓣状,尺寸最大为2.5μm;细小的Pb粒使连铸异型管材在具有高的切削性能的同时还具有更高的力学性能。  
        关键词：废杂铜再生;铅黄铜;Fe基固溶体;Pb基固溶体;水平连铸   
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      • 董旭刚,潘亮星,金青林,王春建,蒋业华
        2010, 30(4): 385-388.
        摘要：研究了B变质处理对Cu-Ni白铜合金铸态组织、力学性能和其在模拟海水环境中的耐腐蚀性能的影响。结果表明,B元素加入到Cu-Ni白铜合金中,能够显著地细化合金的铸造组织,有效地改善合金的塑性、强度和硬度,并能使腐蚀产物中出现有利于提高氧化膜致密度的化合物,从而阻止了腐蚀的进一步进行,提高了白铜合金的耐腐蚀性能。  
        关键词：B;白铜合金;变质处理;腐蚀   
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        发布时间：2023-12-18
      • 张建林
        2010, 30(4): 389-390.
        摘要：分析阀门外壳原铸造工艺产生缩孔、气孔、针孔和氧化夹渣等铸造缺陷的原因,针对这些缺陷,采取改变浇注位置、优化浇注系统,增加泡沫陶瓷过滤器、随形冷铁和随形冒口以及严格控制熔液质量等措施,基本上消除了铸造内部缺陷,铸件耐压测试合格率超过80%。  
        关键词：浇注系统;泡沫陶瓷过滤器;随形冒口;随形冷铁;熔液质量   
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        发布时间：2023-12-18

        海外文献速报

      • 2010, 30(4): 395.
          
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        发布时间：2023-12-18

        专利文献信息

      • 2010, 30(4): 396.
          
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        发布时间：2023-12-18
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