最新刊期

    2021 41 4

      特别通知

    • 2021, 41(4): 393.
      摘要:<正>时间:2021年8月3-6日地点:南昌1.会议主办单位中国机械丁程学会铸造分会《特种铸造及有色合金》杂志社(武汉)南昌航空大学2.会议承办单位《特种铸造及有色合金》杂志社(武汉)3.会议时间2021年8月3-6日4.会议地点南昌嘉莱特经典国际酒店5.征文内容(1)铸造有色合金(包括铝、镁、钛等轻有色合金,铜、锌等重有色合金,中间合金,高温合金及特种合金)、复合材料(包括铝、镁、钛、铜、锌、钢等基体)的研究与应用;  
        
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      发布时间:2023-12-18

      本期推荐

    • 刘文才,温璐,孟德浩,张秋,吴国华
      2021, 41(4): 397-401. DOI: 10.15980/j.tzzz.2021.04.001
      摘要:活性稀土元素Y在镁合金熔炼过程中极易形成Y2O3夹杂,降低含Y镁合金铸件的合格率,已成为含Y镁合金推广应用的瓶颈之一。以Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金为研究对象,在保持稀土总质量分数不变的前提下,用Gd来部分替代Y,研究了Mg-xGd-(12-x)Y-0.5Zn-0.5Zr(x=9,10,11,12)合金的微观组织与力学性能。结果表明,铸态合金相组成主要为α-Mg基体和(Mg,Zn)5(Gd,Y)共晶相,经固溶处理后,第二相基本完全固溶,残余第二相粒子为Mg5Gd、Mg3Gd或Mg2Gd相;在225℃下,含Y的镁合金在16h即可达到峰值硬度,而Mg-12Gd-0.5Zn-0.5Zr合金在64h时才达到硬度峰值,且峰值硬度明显低于其他含Y的镁合金;在铸态、固溶态和峰时效态下,Mg-9Gd-3Y-0.5Zn-0.5Zr和Mg-12Gd-0.5Zn-0.5Zr合金的伸长率较低。  
      关键词:Mg-Gd系合金;合金化;微观组织;力学性能   
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      发布时间:2023-12-18
    • 白月龙,张志峰,樊建中
      2021, 41(4): 402-405. DOI: 10.15980/j.tzzz.2021.04.002
      摘要:采用半固态搅拌铸造法制备了SiCp含量为17%的SiCp/A357铝基复合材料,研究了搅拌温度、搅拌速度和搅拌时间对SiCp分布均匀性的影响并进行了优化。结果发现,与液态搅拌相比,在铝合金半固态温度区间搅拌有利于减少吸气和促进SiCp的均匀分布,但搅拌温度太低会使SiCp在搅拌过程中被较大的初生相推挤到边界处,导致SiCp分布不均匀;提高搅拌速度和延长搅拌时间可以提高SiCp分布均匀性,但搅拌时间过长,SiCp分布均匀性将变差。试验条件下优化后搅拌工艺参数:搅拌温度为610℃,搅拌速度为800r/min,搅拌时间为25min。制备的φ240mm×330mm、质量为41kg的大规格铝基复合材料铸锭组织中SiCp分布均匀。  
      关键词:SiCp;铝基复合材料;半固态搅拌   
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      发布时间:2023-12-18

      国内行业动态

    • 2021, 41(4): 401.
      摘要:<正>中国铸造协会通过视频会议的形式主持召开了由江苏文灿压铸有限公司、华南理工大学、雄邦压铸(南通)有限公司、天津雄邦压铸有限公司、南通大学共同完成的"大尺寸薄壁复杂新能源汽车铝合金结构件制备技术的研发与产业化"项目的科技成果评价会。  
        
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      发布时间:2023-12-18
    • 2021, 41(4): 415.
      摘要:<正>近日,力劲集团发布了其子品牌IDRA的X-PRESS6000两板压铸机,这是一款锁模力为60 000kN的两板压铸机。据介绍,X-PRESS系列是IDRA最新的机型,锁模力从10 000~60 000kN,让更多用户能够使用意大利的先进技术。据悉,X-PRESS系列具有稳定、精密、高效生产等优势,其省去机铰部分和减少一块模板,使得其容模空间更大。与同吨位的三板压铸机相比,其体积更小、质量更轻,为压铸机超大型化的趋势提供了更多可能。与此同时,两模板压铸机重复精度更高,生产压铸件产品的一致性更高,品质更稳定。  
        
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      发布时间:2023-12-18
    • 2021, 41(4): 433.
      摘要:<正>据悉,新疆众和此前推出了配股方案,拟募资投向年产500t超高纯铝基溅射靶坯等项目,从而实现靶材原材料的批量供给。据了解,超高纯铝靶坯是微电子行业的重要原材料,广泛应用于半导体芯片、平面显示器、太阳能电池等领域。作为国内一家可以规模生产超高纯铝基溅射靶材坯料公司,新疆众和投建此项目可谓契合行业热点,紧抓市场需求,有望提升公司的整体竞争实力。  
        
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      发布时间:2023-12-18
    • 2021, 41(4): 453.
      摘要:<正>国家统计局发布消息,2021年1~2月,全国规模以上工业企业的工业机器人产量4.54万套,同比增长117.6%,创下历年同期新高。分析指出,得益于疫情刺激,制造业长期被人为压制的升级转型需求得到释放,加上当下用工难问题凸显,借助国家智能制造转型升级战略契机,工业机器人迎来来了大爆发机遇,3C、汽车、光伏等下游机器人应用产业的持续景气,促进了工业机器人的应用。行业内人士也对工业机器人发展前景一片看好。  
        
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      发布时间:2023-12-18
    • 2021, 41(4): 489.
      摘要:<正>嘉瑞国际控股有限公司2020年实现收入14.69亿港元,同比降5.5%;股东应占溢利1.24亿港元,同比增39.8%。其中,镁合金压铸业务收入4.17亿港元,同比下降15.9%,占集团整体收入的28.4%;铝合金压铸业务收入1.13亿港元,较2019年度减少19.8%,占集团总收入的7.7%;锌合金压铸业务收入1.11亿港元,较2019年度减少29.8%,占集团总收入7.6%。  
        
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      发布时间:2023-12-18
    • 2021, 41(4): 517.
      摘要:<正>万丰科技是万丰集团旗下一家国家级高新技术企业,专业从事机器人自动化装备,低压、差压、重力铸造设备等的研发与制造。近年来,公司一直坚持科技创新,积极推动企业自动化、数字化、智能化建设,建立了机器人研究院,增强自主创新能力,加强产学研用一体化发展,培育了先进制造机器人产品与技术创新团队、增材设备与关键工艺创新团队、机器人和3D打印技术创新团队等多支领军型创新创业团队,拥有授权专利120多项,参与起草《低压铸造机技术条件》《工业机器人重力浇注》等国家和行业标准12项。由万丰科技自主研发的低压(差压、重力)铸造机及配套自动化项目还替代国外进口,并出口至美国、法国、俄罗斯、印度、墨西哥等国家,广泛应用于汽车零部件、摩托车零部件、高压开关、电子电力、工程机械、轨道交通、航空航天等领域。  
        
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      发布时间:2023-12-18
    • 石丹丹
      2021, 41(4): 530-531.
      摘要:<正>当前,机器锻造工艺是制造业的关键构成之一,是现代工业系统的基本纽带。基本上,机械锻造大体是通过机械锻压机压轧镁、铜、铝、钢等金属材料,并进行诸多的压力挤压,在加人化学溶剂的情况下,得到某些技术参数、形状以及力学性能。从机械锻件的特定应用领域着眼,锻件主要用于我国的基础性行业,例如石油化工、武器、飞机、船舶、柴油机、采矿以及核领域等基础工业领域。  
        
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      发布时间:2023-12-18
    • 郑荣
      2021, 41(4): 532-533.
      摘要:<正>计算机技术飞速发展,微处理器的应用已渗透到不同的工业领域,并已成为国家工业水平的主要代表。它为组织科学的生产以及管理、降低生产成本、提高产品的质量提供重要的基础。配料优化应用线性的编程方法,目的是从现有的众多价格以及化学成分中找到实现最低成本且与成分要求相符的配料方式。计算配料优化的复杂性为实际的应用增添了很多的困难。使用强大的计算机处理、分析数据,计算并基于其功能开发的计算机配料优化系统,对优化铸造合金配料带来积极的效果。在整体设计这类软件时,在程序的典型框图中,对应的窗口提供了每个功能,由每个控件以及有关的程序代码指令来完成。  
        
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      发布时间:2023-12-18
    • 马文超
      2021, 41(4): 534-535.
      摘要:<正>随着我国提倡全民健身,体育器材逐渐被更加广泛地应用。通过使用体育器材,居民能够有效提升身体素质,达到强身健体的作用。体育器材能够有效提升人们对健身和体育项目的兴趣度,让更多年龄层的人都能够积极主动投人到运动当中来。为确保体育器材的使用满意度,适合的铸造方法对体育器材的功能有着十分重要的意义。镁以及镁合金是目前地球上现有的质量最轻的金属结构材料,具有优质的机加工性能、对电磁能够有效屏蔽、密度小、阻尼性能高、零件尺寸稳定、易回收利用等特点。镁合金虽然在诸多领域被广泛应用,但工业占比较少。  
        
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      发布时间:2023-12-18
    • 刘振兴,任志芬
      2021, 41(4): 536-537.
      摘要:<正>铸造是现代化的机械制造中重要的一项工艺,如果机器制造商想在竞争激烈的市场环境中抢占先机,就需要注意其生产的效率。对此,必要的合作与沟通是必不可少的。伴随国际合作的不断发展与深化,国家间加强了紧密的学习与交流,铸造类领域的发展也取得了长足的进步,然而对铸造类专业英语也有了更高要求。所以,铸造类专业的英语课程设计非常重要。  
        
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      发布时间:2023-12-18
    • 何伟
      2021, 41(4): 538-539.
      摘要:<正>当前,在视觉传达领域,数字媒体技术为其提供了设计所需的各种媒介与技术上的支持,不断扩宽视觉传达设计的空间范畴,深挖其设计资源,使视觉信息更加直观明了,清晰地呈现在人们的眼前。在铸造行业,铸件产品的视觉设计可为其提供更好的感官体验以及美学效果,近几年来数字媒体被应用于这一领域,取得了很好的成就。我国的一些铸造企业以数字技术为基础,以高速可视化的通信为主要目的,为了提高客户的体验效果,努力打造引人人胜的广告媒介网站,以吸引消费者的注意力,刺激潜在的消费者购买。  
        
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      发布时间:2023-12-18
    • 牛拓
      2021, 41(4): 540-541.
      摘要:<正>现阶段我国的武术器械发展并不先进,无法进行国际化的武术推广,因此必须要进行创新与改进,提升武术器械的科技含量,突出其体育性质才能够更好地推动和传播我国的武术文化。武术器械作为传统武术最为关键的道具,能够起到延伸人类肢体的作用,是人类智慧的体现也是现实条件的延伸。中华武术文化根基深厚,源远流长,武术器械也随着武术文化逐渐发展。原始社会及封建社会时期的冷兵器时代,武术器械的铸造工艺受到了生产水平的限制,从石器时代到铜器时代再到铁器时代,生产力的不断进步都推动了武术器械的质地与外形的不断变革。  
        
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      发布时间:2023-12-18
    • 陈艳丽
      2021, 41(4): 542-543.
      摘要:<正>网络技术与数字信息技术的飞速发展推动了新媒体时代的快速融合,教育行业在这样的大背景下也进行着改革与创新发展。发达的科学技术为新媒体教学提供了强有力的支持,而新媒体技术则为高校铸造专业学术思政教育提供了更多的资源和教学方法。新媒体不仅包含了数字化技术也包含了网络资源。随着全球经济化发展,社会市场经济环境正在与信息技术进行融合,市场竞争加剧造成了高校学生巨大的心理压力。各大高校在对教学目标以及教学发展方向方面也受到了社会客观环境和需求的影响,思政教育在高校的教育体系中显示出重要的作用。  
        
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      发布时间:2023-12-18
    • 郑敏
      2021, 41(4): 544-545.
      摘要:<正>髙校是为社会培养人才提供人才常备军的基地,现代理工科高校学生不仅要夯实所学知识,更要将理论与实践充分结合。在培养学生综合能力的同时,高校也应当注重学生的自我思想提升和发展。党中央强调,应当加强并且改进高校中党的建设,这样才能够办好具有中国特色的社会主义高校。如何落实高校党建,做好理工科高校学生的思想政治工作,有效促进高等教育的发展和改革,这也是当前各大高校的思政教育建设需要考虑的问题。理工科高校教师可以结合《新时代高校课程思政教学创新研究》积极开展高校思政教育教学工作。  
        
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      发布时间:2023-12-18

      试验研究

    • 陈大辉,陈铮,洪晓露,朱鸿磊,徐英,刘永强,张将,彭银江
      2021, 41(4): 406-410. DOI: 10.15980/j.tzzz.2021.04.003
      摘要:为开发以Al-Ni共晶体系为基础的铸造铝合金,采用砂型铸造、挤压铸造工艺,对比研究了Zn、Mg、Cu和Fe等元素对Al-Ni合金的微观组织、热分析曲线和力学性能的影响。研究发现,Zn、Mg加入到Al-Ni合金中形成了具有时效强化作用的Al2Mg3Zn3、MgZn2相,而不与Ni反应形成新的第二相;Cu、Fe分别与Ni反应形成了大量的Al3CuNi相、Al9FeNi相。Zn、Mg和Cu的加入减少了共晶相的数量,增大了凝固区间,使Al-Ni合金的铸造性能下降,而Fe的加入缩小了凝固区间,使Al-Ni合金的铸造性能提高。对比力学性能发现,Zn、Mg是Al-Ni合金中最有效的强化元素,优于Cu、Fe。  
      关键词:Al-Ni共晶合金;时效强化;铸造性能   
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      发布时间:2023-12-18
    • 张志英,孙磊,岳姝敏,余洪良,沈欣
      2021, 41(4): 410-415. DOI: 10.15980/j.tzzz.2021.04.004
      摘要:通过浸泡法、动电位极化法、扫描电镜、能谱分析等研究了Zr56Cu19Ni11Al9Nb5非晶合金试样在不同浓度HCl溶液中的腐蚀和电化学性能。浸泡试验结果表明,非晶合金试样分别在0.01、0.1和1mol/L的HCl溶液中浸泡2 256h以及在2mol/L HCl溶液中浸泡720h后均未发现明显腐蚀,显示良好的耐腐蚀性。随着HCl溶液浓度进一步增加,非晶合金耐腐蚀性变差。在5mol/L HCl溶液中浸泡168h后腐蚀严重。动电位极化测试表明,随着HCl浓度增加,自腐蚀电位逐渐降低,从0.402V(vs.SCE)逐渐降低到-0.245V(vs.SCE),腐蚀电流密度逐渐增大,从5.212×10-8 A/cm2增加至6.095×10-5 A/cm2,耐腐蚀性逐渐变差,与浸泡试验结果一致。扫描电镜、能谱分析表明腐蚀产物主要为ZrO2、Cu2O等氧化物。  
      关键词:非晶合金;腐蚀;电化学性能;动电位极化法   
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      发布时间:2023-12-18
    • 周玉立,张俊超,林师朋,钟鼓
      2021, 41(4): 416-419. DOI: 10.15980/j.tzzz.2021.04.005
      摘要:采用重力铸造制备了5组Al-9Si-0.2Mg-xFe(x=0.1、0.4、0.6、0.8、1.0,质量分数,%)合金。通过金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)等手段,考察了Fe含量对合金的微观组织、导热性能及力学性能的影响。结果表明,当Fe含量从0.1%增加到1.0%时,合金中的含Fe相逐渐从汉字状的π相转变为长针状的β相,且相尺寸从几μm增加到100μm以上;相应的合金的热导率降低了6%,抗拉强度降低了11.7%,伸长率降低了66%。当Fe含量超过0.6%时,降幅明显增大。  
      关键词:Fe元素;铸造铝合金;导热性能;力学性能   
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      发布时间:2023-12-18
    • 胡启耀,郭文波,肖鹏,赵海东
      2021, 41(4): 420-425. DOI: 10.15980/j.tzzz.2021.04.006
      摘要:进行了SiC/6061Al复合材料真空辅助压铸试验,研究了表皮层和不同壁厚试样内部孔洞的形成机理,并探讨了其对试样力学性能的影响。结果表明,不同壁厚试样均存在厚度约为0.5mm的表皮层,2mm厚试样以分散的气孔为主,壁厚增大为4mm后,孔洞转变为以气缩孔为主,并形成了大尺寸缩孔,孔洞集中于试样轴线心部区域。拉伸过程中,大尺寸缩孔易诱发试样脆性断裂,而处于表皮层中的颗粒易引起表皮层脆性破坏,导致试样力学性能下降。  
      关键词:金属基复合材料;真空压铸;表皮层;孔洞特征;力学性能   
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      发布时间:2023-12-18

      研究·计算机应用

    • 欧阳旭,王克鲁,吴俊慷,彭辉权
      2021, 41(4): 425-428. DOI: 10.15980/j.tzzz.2021.04.007
      摘要:采用Gleeble-3500型热模拟试验机对Ti-25Nb合金进行等温恒应变速率压缩试验,研究合金在470~620℃,0.001~10s-1条件下的流动应力行为,并基于BP神经网络建立合金的本构模型。结果表明,Ti-25Nb合金的真应力具有负温度、正应变速率敏感性,合金在试验变形条件下均呈现流动软化型特征。基于BP神经网络所建立的本构模型计算精度较高,其相关系数为0.999 6,相对误差为4.27%,平均绝对相对误差为1.33%,能够较好地描述并预测Ti-25Nb合金的流动应力行为。  
      关键词:Ti-25Nb合金;流动应力行为;本构模型;BP神经网络   
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    • 吴永强,王开坤
      2021, 41(4): 429-433. DOI: 10.15980/j.tzzz.2021.04.008
      摘要:在Deform-3D模拟软件中建立了钢锭带模凝固、超高温脱模过程的有限元模型,基于对凝固过程的模拟,分析了含有一定液芯率的钢锭。通过模拟得到了不同尺寸下锭型温度场的分布,其中固相区、液相区、固液两相区的大小区分以材料的固、液相线温度来确定。通过分析固相区、液相区、固液两相区的位置和大小,揭示了不同尺寸钢锭模对液芯大小和位置的影响。基于液芯钢锭凝固过程模拟分析,设计了一系列新的钢锭模,可为实际生产提供参考。  
      关键词:Deform-3D;带模凝固;温度场模拟;固液两相区   
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      发布时间:2023-12-18

      研究·论述

    • 莫文彬,贾桂龙,黄奎,楼岳,伍志铭,吴剑
      2021, 41(4): 434-438. DOI: 10.15980/j.tzzz.2021.04.009
      摘要:偏析法制备高纯铝技术是一种比电化学精炼法更高效节能的物理冶金方法。综述了国内外偏析法制备高纯铝技术,简要介绍了对定向凝固技术的基础研究进展,并对其发展进行了展望。  
      关键词:高纯铝;偏析法提纯;定向凝固   
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      发布时间:2023-12-18
    • 张山,尹大伟,王飞龙,吕敬旺,施志林,马明臻
      2021, 41(4): 439-444. DOI: 10.15980/j.tzzz.2021.04.010
      摘要:提出了非晶合金超塑性成形和铸造成形的基本技术路线,并对近年来非晶合金在超塑性成形和铸造成形方面的研究进行了概述,列举了在非晶合金零件成形技术领域的具体研究成果,并阐述了非晶合金超塑性成形和铸造成形技术的优势与不足。  
      关键词:非晶合金;热塑性成形;铸造成形   
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      发布时间:2023-12-18

      研究·合金性能

    • 谢东原,周全,陈舸,陈乐平,李鹏
      2021, 41(4): 445-449. DOI: 10.15980/j.tzzz.2021.04.011
      摘要:利用OM、SEM、EDS、XRD、ICP-AES及万能拉伸试验机等测试手段,分析了0~0.18%的Sr(质量分数)对Mg-6Gd-3Y-0.6Zr合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明,随着Sr添加量提高,合金的晶粒尺寸逐渐减小,由42.5μm细化至21.8μm,第二相数量逐渐增多、尺寸逐渐减小、分布情况逐渐改善,其抗拉强度和伸长率提高,分别由170MPa、7.2%提高至192MPa、12.9%。试验中合金的力学性能主要受其凝固组织的影响,其凝固组织越细小,力学性能越高。  
      关键词:Sr;Mg-Gd-Y-Zr合金;凝固组织;拉伸性能   
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      发布时间:2023-12-18
    • 李院斌,鲁强,王继成,李凯,张莹,李谷南,杜勇
      2021, 41(4): 449-453. DOI: 10.15980/j.tzzz.2021.04.012
      摘要:针对传统铸造工艺并考虑半固态压铸工艺需求,利用热力学相图计算优化铸造Al-Si-Mg-Fe-Mn合金的成分与热处理工艺,避免了片状β-AlFeSi相的生成,得到了组织和性能较为优良的合金。同时研究了Al-Si合金的原位拉伸变形行为,发现裂纹主要源自Si颗粒和金属间化合物的破裂,随着微裂纹连接扩展并沿着滑移带传播,最终导致试样断裂。  
      关键词:Al-Si合金;相图计算;合金成分优化;原位拉伸   
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      发布时间:2023-12-18
    • 郭云龙,赵宇宏,杨晓敏,顾涛,徐凤强,武立,侯华
      2021, 41(4): 454-457. DOI: 10.15980/j.tzzz.2021.04.013
      摘要:采用热机械处理方法,针对经两次变形时效的低层错能Cu-Al-Ni合金的微观组织和力学性能演变进行了研究。在综合工艺为单向冷轧80%后在350℃下保温60min,然后冷轧50%,最后在350℃下时效15min时,合金试样获得了最佳的强度和塑性匹配,其强度可达774.35MPa,伸长率为5.29%,其强化可以归因于形变强化和析出强化。经XRD分析,合金在时效过程中形成了沉淀相NiAl。退火处理后,合金的伸长率持续增加,经分析这是位错恢复、组织粗化和细小析出物的弥散分布所致。  
      关键词:Cu-Al-Ni合金;冷轧变形;时效;退火孪晶;应变硬化率   
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      发布时间:2023-12-18
    • 喻兵,贾征,宋婷婷,付丽
      2021, 41(4): 458-461. DOI: 10.15980/j.tzzz.2021.04.014
      摘要:针对工业铝合金容易形成气孔及组织不均匀问题,以2024铝合金为研究对象,采用高强超声场处理,通过改变超声功率、处理时间、熔体温度及C2Cl6预处理后施加超声的措施考察其对合金除气、组织细化及力学性能的影响。结果表明,在本研究范围内,除气率随着超声功率增加而提高;当超声功率不变时,除气率随着超声处理时间的增加而升高,但当超声处理时间过长时其除气率无明显变化;提高处理温度可改善除气率;经过1%的C2Cl6预处理后,功率为150W超声所需处理时间降低了40s,同时铸锭的抗拉强度、屈服强度、伸长率分别提高了28.3%、6.7%和2.4%。  
      关键词:超声处理;2024铝合金;C2Cl6除气剂;氢含量;力学性能   
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      发布时间:2023-12-18
    • 李泽华,李春晖,苏鑫,冯志军,辛仕伟,李宇飞,刘文龙
      2021, 41(4): 462-465. DOI: 10.15980/j.tzzz.2021.04.015
      摘要:采用气体保护熔炼Mg-Nd-Gd-Zn-Zr-xY镁合金(x=0,1.4,2.2,3.4,质量分数,%)。通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等手段研究了Y元素对合金的铸态组织、元素分布及热处理后力学性能的影响,并对其拉伸断口进行分析。结果发现,向Mg-2.7Nd-1.5Gd-0.4Zn-0.5Zr合金中加入3.38%的Y后,合金的平均晶粒尺寸由56μm减小至48μm,表明Y元素对合金组织有一定的细化效果。此外,Y含量增加,合金晶界附近元素富集区域面积增大,合金热处理后的抗拉强度、屈服强度及硬度随Y含量增加而上升,伸长率在Y含量为1.4%时达到最高,然后随着Y含量进一步升高而降低。当Y含量为2.2%时,合金综合力学性能较高,其抗拉强度为327MPa,屈服强度为184MPa,伸长率为5.5%。  
      关键词:稀土镁合金;显微组织;力学性能   
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      发布时间:2023-12-18
    • 杜青春,杨迪,闫亮明
      2021, 41(4): 466-470. DOI: 10.15980/j.tzzz.2021.04.016
      摘要:以Mg-Zn-Gd-Y-Zr合金为研究对象,利用Gleele-3500D热模拟机研究了其等温热压缩变形行为。结果发现,该合金在热压缩过程中随应变增大,应力持续上升,到达峰值后,随变形增加,应力降低,并且随温度升高或应变速率减小,应力降低比例减小,为典型的动态再结晶特征。随变形温度的升高或应变速率的降低,再结晶晶粒比例增加、再结晶晶粒尺寸增加,粗大第二相破碎严重。通过对真应力-真应变曲线的分析,计算出了该合金热压缩的材料常数;建立了该合金的流变应力本构方程。通过动态模型建立该合金的热加工图,确定出最佳的热加工工艺参数:变形温度为673~723K,应变速率为0.01~0.001s-1。  
      关键词:稀土镁合金;热变形;本构方程;加工图;微观组织   
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      发布时间:2023-12-18
    • 李飞龙,李煜燚,翟传鑫,顾永军,李丽华,黄金亮,熊震
      2021, 41(4): 471-473. DOI: 10.15980/j.tzzz.2021.04.017
      摘要:采用箱式气氛炉对铸造多晶硅棒进行热处理,研究了热处理温度对多晶硅方棒硬度、切割性能的影响。结果表明,经800、1 000、1 100℃热处理5h后多晶硅方棒硬度提高,而1 150℃处理后,硬度开始下降,1 200℃处理后硬度明显下降。经1 200℃以上处理后多晶硅方棒切割性能优良,在使用金刚线切片机切割过程中,线痕、崩边、总厚度偏差(TTV)等现象明显得到改善。然而,经上述工艺热处理的多晶硅棒经常规工艺制成的电池片光电转换效率显著下降,这可能是热处理过程中气氛炉保温材料中的杂质元素扩散至方棒中,影响了电池的光电转换效率。  
      关键词:铸造多晶硅;高温热处理;硬度;光电转换效率   
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      发布时间:2023-12-18

      研究·半固态加工

    • 闫鹏宇,毛卫民,范菁,王冰坤,刘亚博,颜丙栋
      2021, 41(4): 474-477. DOI: 10.15980/j.tzzz.2021.04.018
      摘要:采用纯铜蛇形通道复合Sr变质处理A390铝合金,对蛇形通道内挂料的微观组织和挂料率进行分析,研究了在纯铜质蛇形通道冷却条件下,Sr对初生Si细化机制的影响。结果表明,Sr元素毒化异质形核质点,抑制初生Si形核。此外,Sr元素通过降低固、液界面之间的界面自由能促进初生Si形核和生长,通过增加原子通过固液界面迁移所需激活能抑制初生Si形核和生长。在较快的冷却速率下,Sr元素降低固、液界面之间的界面自由能是Sr对初生Si相影响的主导因素。  
      关键词:A390铝合金;蛇形通道;Sr;初生Si;共晶Si   
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      发布时间:2023-12-18

      研究·合金工艺

    • 孟伟,洪尉尉,陈进熹
      2021, 41(4): 478-483. DOI: 10.15980/j.tzzz.2021.04.019
      摘要:对环轧态Ti-25V-15Cr-0.2Si合金进行热压缩试验,基于试验数据建立本构方程和动态再结晶数学模型,通过Deform-3D有限元软件对其热变形过程的微观组织变化进行量化及可视化模拟。结果表明,在1 050℃、0.001s-1下,随着应变量增加,动态再结晶体积分数不断增加,平均晶粒尺寸不断减小,当应变为0.92时,平均晶粒尺寸为58.62μm。对比试验数据可知,相对误差在10%以内。应变量从0.51开始,试验和仿真组织整体形貌变化不大,表明变形开始进入稳定变形阶段。观察合金不同变形条件下的仿真组织可知,当变形温度一定时,减小应变速率可促进动态再结晶的发生,细化平均晶粒尺寸;当应变速率一定时,温度升高既能促进动态再结晶,也能使再结晶晶粒长大。对比金相组织可知仿真组织变化规律与实际金相组织演变规律符合较好。  
      关键词:Ti-25V-15Cr-0.2Si合金;动态再结晶;组织   
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      发布时间:2023-12-18
    • 韩盼文,袁灵洋,Ghulam Asghar,刘保良,胡志恒,付彭怀,彭立明
      2021, 41(4): 483-489. DOI: 10.15980/j.tzzz.2021.04.020
      摘要:通过微观组织观察和力学性能测试等手段,研究了Zn对压铸Al-10Si-0.3Mg-0.6Mn合金的影响,在此基础上进行Sr和RE的变质处理,获得了一种综合性能良好的压铸铝合金。结果表明,Zn的固溶强化使合金的强度提升,但原来细小的共晶Si变得粗大,出现长条状和块状的Si,合金伸长率下降。加入0.04%的Sr和0.1%的La/Ce混合稀土使粗化的共晶Si重新细化,最终获得合金的屈服强度为167 MPa、抗拉强度为324 MPa、伸长率为10.2%。  
      关键词:Al-10Si-0.3Mg-0.6Mn压铸铝合金;Zn;变质处理;微观组织;力学性能   
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      发布时间:2023-12-18
    • 何扬,王于金,秦芳诚,孟征兵
      2021, 41(4): 490-494. DOI: 10.15980/j.tzzz.2021.04.021
      摘要:对消失模铸造ZGMn13高锰钢和ZGMn17超高锰钢衬板进行水韧处理,借助光学显微镜和显微硬度仪,研究了不同水韧处理工艺对衬板组织与性能的影响,对比分析了水韧处理前后试样的组织与性能变化。结果表明,水韧处理保温1h时,衬板性能均较好。随着水韧处理温度升高,网状碳化物逐渐减少,单相奥氏体含量先增后减。ZGMn13高锰钢和ZGMn17超高锰钢最佳水韧处理方案为:升温至1 080℃保温1h后进行快速水淬。该工艺条件下衬板试样组织均匀,碳化物消失,硬度(HB)分别达到了210和220。  
      关键词:消失模铸造;耐磨衬板;水韧处理;显微组织;网状碳化物   
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      发布时间:2023-12-18
    • 黄普英,芦刚,严青松,徐翩,黄朋朋,刘栋
      2021, 41(4): 494-497. DOI: 10.15980/j.tzzz.2021.04.022
      摘要:采用真空差压铸造法制备ZL114A合金试样,借助金相显微镜、扫描电镜及显微硬度计研究了分级加压压差对真空差压铸造ZL114A合金微观组织及显微硬度的影响。结果表明,分级加压压差显著影响ZL114A合金的显微组织和性能。在分级加压压差为35~185kPa的范围内,随着分级加压压差增加,金属液的挤渗能力逐渐增强,ZL114A合金的初生相形貌由粗大的树状晶向细小的蔷薇晶与等轴晶转变,组织明显细化,共晶Si也由粗大的棒状或针片状向细小的棒状或圆粒状转变;同时合金的显微硬度显著提高,当分级加压压差为185kPa时,其显微硬度(HV)为96.9,相比在压差为35kPa的条件下提高了33.4%。  
      关键词:ZL114A合金;真空差压铸造;分级加压压差;硬度   
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      发布时间:2023-12-18
    • 刘德志,黄蕾,赵性川,马杰,王长征,尹贻彬,黄宝旭
      2021, 41(4): 498-501. DOI: 10.15980/j.tzzz.2021.04.023
      摘要:通过定向凝固装置在10、20、50μm/s凝固速率下制备了Al-15Cu合金试样。在不同凝固速率下,溶质元素Cu在试样中的分布均符合Scheil方程。由于Cu密度较大,产生密度偏析,使得有效分配系数kE增大,且凝固速率越小,密度偏析越严重。凝固速率的增加或液相中溶质浓度的升高,一方面使得溶质元素Cu在固液界面处的富集程度升高,抑制了枝晶宽度的增加,细化了组织;另一方面促进了成分过冷,树枝晶特征更加显著。  
      关键词:定向凝固;Al-Cu合金;Scheil方程;凝固速率;密度偏析   
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      发布时间:2023-12-18

      研究·复合材料

    • 陈卫军,余欢,徐志锋,帅亮,王振军
      2021, 41(4): 502-507. DOI: 10.15980/j.tzzz.2021.04.024
      摘要:选用M40J碳纤维为增强体、ZL301铝合金为基体,采用真空气压浸渗法制备碳纤维体积分数为50%的叠层穿刺Cf/Al复合材料。主要研究了复合材料室温和高温下的经向拉伸性能,并分析了其微观组织及拉伸失效机理。结果表明,叠层穿刺Cf/Al复合材料在室温、350℃和400℃下经向抗拉强度分别为650.2、619.8和540MPa,经向弹性模量分别为81.78、72.76和60.82GPa;叠层穿刺Cf/Al复合材料在350℃和400℃下经向抗拉强度的损失率分别为4.8%和16.95%,经向弹性模量的损失率分别为11%和25.67%,在350~400℃叠层穿刺Cf/Al复合材料经向力学性能下降幅度明显大于室温~350℃;其应力-应变曲线呈非线性特征,叠层穿刺Cf/Al复合材料高温经向拉伸失效过程可分成4个阶段,即整体抗变形阶段、累积阶段、断裂失效阶段、失稳断裂阶段。  
      关键词:叠层穿刺结构;Cf/Al复合材料;高温拉伸性能;拉伸失效机制   
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    • 杨程,卢竹青,陈宝林,张乾,周计明,齐乐华
      2021, 41(4): 508-512. DOI: 10.15980/j.tzzz.2021.04.025
      摘要:为保证真空吸渗挤压工艺制备的Csf/Mg(短切碳纤维增强镁基)复合材料质量,采用湿法成形工艺制备了体积分数为10%的T300碳纤维预制体,基于已有真空压力浸渗装置进行了液态AZ91D镁合金的浸渗试验,采用正交试验研究了工艺参数(浇注温度、预制体预热温度、浸渗压力、保压时间)对Csf/Mg复合材料致密度的影响。结果表明,预热温度对复合材料致密度影响最为显著,浸渗压力次之,且致密度随预制体预热温度和浸渗压力的增加而增加。最终得到最佳的液态浸渗工艺参数:预制体预热温度为600℃,浸渗压力为0.6MPa,浇注温度为800℃,保压时间为20s。  
      关键词:短切碳纤维;镁;复合材料;工艺参数;致密度   
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      应用·压力铸造

    • 潘龙,余国康,邹文兵,崔恩强,张旭亮,费维卿
      2021, 41(4): 512-517. DOI: 10.15980/j.tzzz.2021.04.026
      摘要:针对一种材质为GW63K的复杂薄壁镁合金筒形件的结构特点和工艺难点,开展复合铸型铸造工艺研究。根据铸件结构,设计了基于不同型砂的复合铸型铸造工艺,利用ProCAST软件进行数值模拟仿真,并根据模拟结果进行凝固顺序调整,优化铸造工艺,最终达到顺序凝固的目的。结果表明,复合铸型铸造工艺条件下的铸件内部品质达到了HB7780-2005中Ⅰ类铸件要求,T6态力学性能满足抗拉强度≥280 MPa,伸长率≥3%的要求。  
      关键词:镁合金;筒形件;复合铸型;铸造工艺;顺序凝固   
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    • 曲家龙
      2021, 41(4): 518-520. DOI: 10.15980/j.tzzz.2021.04.027
      摘要:针对低压铸造涡轮增压器压气机壳体废品率高的问题,通过Magma软件对铸造工艺进行模拟,结合生产实际,确定对浇注系统进行优化改进。通过取消分流盆,用升液管直接与铸件相连接等措施,消除了铸造缺陷,提升了铸件品质,改善了铸造环境。  
      关键词:低压铸造;压气机壳体;工艺改进   
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      国外行业动态

    • 2021, 41(4): 520.
      摘要:<正>根据国际铝业协会(IAI)的预测,到2050年,世界铝消费量将比当前增长约80%,每年将超过1.7亿t。铝这种轻质金属有望广泛用于电动汽车,节能建筑和替代能源。但是,正如国际铝业协会指出的那样,为了防止全球变暖,在30年内,有必要将铝生产过程中产生的CO2排放量减少80%,减排的成本预估为0.5~1.5万亿美元,或每年167亿美元至500亿美元,占该行业当前收入的8.5%~25%。  
        
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      发布时间:2023-12-18

      应用·精密铸造

    • 杨冬丽,高富辉,那玥
      2021, 41(4): 521-524. DOI: 10.15980/j.tzzz.2021.04.028
      摘要:研究了一种弧形结构钛合金铸件蜡模的变形规律,分析了蜡模冷却方法、工装校形时间、车间存放时间对蜡模尺寸变形的影响。结果表明,弧形结构件蜡模冷却过程中弧面会发生翘起变形,水冷比空冷的蜡模变形严重。制作蜡模专用工装可控制蜡模变形,工装校形时间不同,蜡模尺寸控制结果不同,校形3h后蜡模尺寸稳定。蜡模完成校形后,自由放置继续变形,放置1天蜡模变形最大为0.26mm,放置1天后变形幅度趋小,放置3天后尺寸保持稳定。  
      关键词:铸造钛合金;蜡模尺寸控制;校形时间;存放时间   
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      发布时间:2023-12-18
    • 张贺,朱洪斌,潘波涛
      2021, 41(4): 524-526. DOI: 10.15980/j.tzzz.2021.04.029
      摘要:收敛调节片底板后段精铸件,其为航空发动机收扩喷口处的薄壁结构件,采用JG4246A合金熔模铸造成形。试制过程中铸件在底板、筋条位置极易产生裂纹、缩松等缺陷,导致铸件合格率下降。通过优化浇注系统,调整型壳保温毡包裹方式、预热温度和浇注参数等措施,最终确定了控制模组浇注系统、型壳包裹的要点、浇注注意事项及后续清理工作的控制措施,减少了裂纹、缩松等缺陷,铸造合格率达到85%。  
      关键词:薄壁结构;JG4246A合金;裂纹;缩松   
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      发布时间:2023-12-18
    • 杨银岐,李海树
      2021, 41(4): 527-528. DOI: 10.15980/j.tzzz.2021.04.030
      摘要:实现绿色铸造、提高精铸件品质是当前精铸业发展的必然趋势。我国精铸业传统的水玻璃(或复合)型壳向硅溶型壳转型,面临的最大问题就是成本的提高问题。对生产周期长与脱壳性能差等问题,可在改进的硅溶胶快干工艺方法和降低成本的同时得到改善。  
      关键词:熔模铸造;硅溶胶快干型壳;制造成本   
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      发布时间:2023-12-18

      会议消息

    • 2021, 41(4): 529.
      摘要:<正>2021年"第27届中国铸造协会消失模V法实型分会"年会,根据疫情形势预期于2021年7月~8月举办。为做好消失模V法实型铸造分会年会交流内容的组织丁作,营造良好学术氛围,推动消失模铸造行业创新、协调、绿色、开放、共享发展,促进行业单位之间交流与合作,展示自身在技术研发、管理创新、生产实践方面等取得成果,现公开广泛征集年会论文。  
        
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      发布时间:2023-12-18
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