Ni3Al基合金复杂薄壁件精铸过程数值模拟

Ni3Al基合金复杂薄壁件的精铸成形很困难,容易出现浇不足和热裂等缺陷.文中运用Procast铸造模拟工程软件对薄壁件铸造过程的流场、温度场及应力场等进行模拟,对Ni3Al基合金大尺寸薄壁精铸件的精密铸造工艺进行了优化,采用Ni3Al基合金复杂薄壁件的高模温铸造,从而实现了薄壁件的顺利充型,并提高了薄壁件的质量.     

Ni3Al基合金薄壁件精铸工艺对热裂缺陷的影响及其数值模拟

研究了精铸工艺参数对Ni3Al基合金薄壁件热裂缺陷的影响,并运用铸造模拟软件对精铸过程的温度场、应力场进行了模拟,分析了薄壁精铸件热裂产生的机理。研究结果表明,铸件充型的先后顺序是薄壁型零件产生热裂缺陷的主要因素,优化浇注系统并改进浇注工艺参数能消除热裂缺陷的发生,从而提高薄壁件的铸造质量。     

钛合金复杂薄壁结构件精密铸造工艺研究

根据复杂薄壁结构件的精密铸造成型理论,对ZTA15中空法兰结构及其铸造难点进行了分析,从铸造工艺设计、数值模拟仿真以及工艺优化3个方面进行了研究。结果表明,通过模拟仿真提前预测了缺陷位置和类型,通过优化铸造工艺显著减少了铸件中上、下法兰处缩松、气孔等缺陷,提高了铸件的质量,获得了优质钛合金精铸件。     

一种复杂薄壁件的熔模铸造工艺研究

某复杂薄壁件采用Ni3Al基高温合金熔模铸造而成。根据零件结构和铸造难点进行了多次试验。结果表明,通过采用填充蜡料、冷蜡块等蜡模质量控制方法,以及浇注系统和浇注工艺参数优化,同时型壳预热温度为(1 100±10)℃,浇注温度为(1 460±10)℃,解决了Ni3Al基高温合金薄壁件的浇不足、裂纹、缩松等缺陷,得到了品质合格的铸件。     

反压铸造压力,冷铁对石膏型铝精铸件凝固的影响

在反压铸造条件下，利用测温等实验方法较系统地研究了压力、冷铁在石膏型大型薄壁复杂铝精铸件凝固过程中的作用。研究表明，压力、冷铁是得到健全、优质石膏型大型薄壁复杂铝精铸件的有力措施。     

大型复杂薄壁钛合金铸件熔模精密铸造研究现状及发展

从钛合金的熔炼、熔模精密铸造技术、钛合金铸造缺陷及检测方面介绍了大型复杂薄壁钛合金铸件精铸技术，大型复杂薄壁钛合金铸件的发展和应用现状，以及相关的铸造技术和充型过程数值模拟的应用，并提出了大型复杂薄壁钛合金铸件熔模精密铸造的发展趋势。     

大型薄壁复杂铝合金舱体件低压铸造模拟对比分析

对NovaCAST、JSCAST和EasyCast 3种铸造模拟软件进行详细地介绍对比。利用3种软件对同一个大型薄壁复杂铝合金舱体件低压铸造过程进行模拟计算，对凝固过程和缺陷预测的模拟结果进行了对比分析。结果表明，3种软件的计算模型、边界条件及工艺参数设置以及缺陷预测判据等方面存在差异，但舱体铸件的凝固顺序和缺陷预测位置基本一致，说明3种铸造模拟软件均可很好预测大型薄壁复杂舱体件铸造过程的缺陷分布。     

航空发动机封严篦齿等离子弧喷涂涂层制备

利用Praxair3710等离子弧喷涂系统在镍基合金试样上制备了(Ni5Al+Al2O3-3TiO2)复合涂层。利用金相显微镜对涂层进行组织观察,并采用Image软件分析涂层的界面污染物、裂纹、孔隙率、氧化物、球状颗粒及整体性等。研究了镍基合金试样上涂层质量与喷涂参数之间的关系以及蓖齿模拟件上的涂层形貌与喷涂角度之间的关系。结果表明:通过调整合适的喷涂参数以及喷涂角度,在蓖齿模拟件上制备的(Ni5Al+Al2O3-3TiO2)复合涂层的各项金相检查结果均取得良好效果。     

激光快速成形316L不锈钢/镍基合金/Ti6Al4V梯度材料

用激光快速成形法制备了致密、无裂纹的316L不锈钢(SS)/镍基合金/Ti6Al4V梯度薄壁件.EDS与XRD分析显示,在316L SS/镍基合金梯度过渡区内为单相,γ奥氏体,硬度沿316L SS到镍基合金方向逐步增加;在镍基合金/Ti6Al4V梯度过渡区内,组织变化顺序为:γ→γ β TiNi3 Ti2Ni→TiNi3 Ti2Ni β→Ti2Ni β→α β Ti2Ni→α β;过渡区内,Ti6Al4V含量为20%(质量分数)时,硬度达到最大值HV10 830,随后,随Ti6Al4V含量增加,硬度逐渐减小.     

The graded material of 316L stainless steel－Ni-based alloy－Ti6Al4V formed by laser rapid forming process

用激光快速成形法制备了致密、无裂纹的316L 不锈钢(SS)/镍基合金/Ti6Al4V梯度薄壁件. EDS与XRD分析显示, 在316L SS/镍基合金梯度过渡区内为单相$\gamma$奥氏体, 硬度沿316LSS到镍基合金方向逐步增加; 在镍基合金/Ti6Al4V梯度过渡区内,组织变化顺序为: γ→γ+β+TiNi3+Ti2Ni→TiNi3+Ti2Ni+→βTi2Ni+β→α+β+Ti2}Ni→α+β; 过渡区内, Ti6Al4V含量 为20%(质量分数)时, 硬度达到最大值HV10 830, 随后,随Ti6Al4V含量增加, 硬度逐 渐减小.     

强磁场对Bi-Mn和Al-Ni合金析出相形态的影响

采用逐层分析的方法研究了强磁场下MnBi和Al3Ni析出相的形态。发现Bi-6wt%Mn合金的铸态相中,MnBi析出相为薄片状,不呈树枝晶形貌。施加10 T磁场后,在平行磁场方向呈取向的棒状组织,在垂直磁场方向呈六方状。Al3Ni析出相在铸态组织中有初步聚合,施加10 T磁场后,沿磁场方向平行分布且层间距基本不变。     

Ni_3Al有序金属间化合物的主要特性和应用

Ni_3Al有序金属间化合物由于在高温下具有优异的强度和抗氧化能力而越来越受关注。Ni_3Al金属间化合物的晶体结构为L1_2,是面心立方的有序衍生结构。Ni_3Al具有屈服强度对温度的反常关系。采用硼微合金化能有效减低材料的本征脆性和高温水气环境中的氢脆。应用6%～9%Cr合金化能减轻材料的中温脆性。,它可以应用粉末冶金、铸造和锻压方法进行工业生产。     

Ni-Al系、Fe-Al系和Ti_3Al金属间化合物研究进展

简要介绍了金属间化合物的熔炼与铸造工艺。论述了Ni Al系 (包括NiAl和Ni3 Al)、Fe Al系 (包括Fe3 Al和FeAl)及Ti3 Al基金属间化合物高温结构材料的研究现状和发展动态 ,分析了上述合金存在的问题及解决办法 ,介绍了它们在不同领域的潜在应用。     

Tension-Compression Asymmetry in Mechanical Behavior and Crystal Defect of Thin Ni/Ni3Al (001) Nanowires

利用分子动力学方法研究超薄Ni/Ni3Al(001)纳米线力学性能和晶体缺陷的拉压不对称,对应力-应变曲线和晶体曲线在不同的温度下进行比较。模拟表明在拉伸载荷作用下不全位错的施密特因子大于压缩载荷下的施密特因子,在10 K温度下的流变应力行为异常,同时超薄Ni/Ni3Al(001)纳米线在不同温度下都表现为抵抗压缩载荷能力比拉伸载荷强。结果显示超薄Ni/Ni3Al(001)纳米线具有显著的拉伸不对称特性。此外,堆积层错提高原子移动,不全位错从堆垛层错处发射。在促进位错发射过程中原子移动扮演着重要的角色;而且在拉-压载荷下不同晶体缺陷主要是点位错和层错,层错主要发生在4个{111}方向。研究拉压不对称与温度之间的关系,可以更准确和全面的理解超薄Ni/Ni3Al(001)纳米线的力学性能。     

轧臼壁铸件凝固温度场的计算机模拟

借助SolidWorks2005三维造型软件为轧臼壁进行三维造型，进行网格剖分，按照一定的时间间隔对铸件在不同时刻的温度场进行模拟，得到铸件温度场的分布规律。在此基础上，对轧臼壁的消失模铸造、砂型铸造加冷铁、砂型铸造不加冷铁3种铸造方法进行凝固温度场模拟，预测铸件缺陷出现的部位。模拟结果与实际生产情况一致，起到了指导生产的作用。     

A correlation to describe interfacial heat transfer coefficient during solidification of Al–Si alloy casting

A thin wall Al–9 wt.% Si alloy casting was made in a sand mold prepared by CO₂ process. The thermal history obtained from the experiment was used to solve an inverse heat conduction problem (IHCP). The IHTC was estimated by an iterative algorithm based on the function specification method. Acquired IHTC values are given as a function of time and as a function of the casting surface temperature at the interface. It has been found that pattern of IHTC variation with casting surface temperature can be described by an equation which has been proposed as a new correlation model. In order to verify broader applicability of the proposed correlation, its use is demonstrated on the IHTC results taken from the literature.     

铸造温度对Zr_(53.9)Cu_(29.4)Ni_(4.9)Al_(9.8)Fe_2块体金属玻璃力学性能和组织的影响(英文)EI北大核心CSCD

在水冷铜坩埚中采用铜模吸铸法以不同的铸造温度制备出直径3mm的Zr53.9Cu29.4Ni4.9Al9.8Fe2合金试样,研究了铸造温度对锆基块体金属玻璃力学性能和组织的影响。研究结果表明,对于试样的非晶结构,存在一个临界铸造温度,低于此温度会有晶体相析出。在一定范围内提高铸造温度可以提高锆基块体金属玻璃的压缩断裂强度和轻微降低塑性。当铸造电压升高至9kV时,不但可以提高合金试样的压缩断裂强度,同时提高其塑性,其塑性达到2.62%。通过控制与自由体积和残余应力相关的铸造温度,可以调节锆基块体金属玻璃的力学性能。     

Al-Zn-Ni-Mg-Cu变形铝合金的共晶强化效应

在Al-Zn-Mg-Cu变形铝合金中加入质量分数3%～5%的Ni元素,通过共晶反应形成了大量的Al_3Ni相,除MgZn_2相时效强化以外还增加了Al_3Ni相的弥散强化作用。Ni含量的增加既改善了Al-Zn-Mg-Cu变形铝合金的铸造性能和可焊性,又提高了抗拉强度和屈服强度。Al-Zn-Ni-Mg-Cu铝合金较佳的成分为Al-5.6Zn-3.5Ni-2Mg-1Cu,其抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别为650 MPa、572 MPa和7.5%,焊接接头的抗拉强度和断后伸长率分别为323 MPa、2%。随着强度的增加,Al_3Ni相由界面撕裂转变为自身断裂,Ni含量的增加提高了Al_3Ni的强化效果,但不宜超过共晶点。降低Al_3Ni相的长径比能抑制Al_3Ni相的自身断裂,Al_3Ni相的均匀分布能阻碍再结晶晶粒的异常长大。