机械壳体用Mg-Al-Zn-Ti合金的压铸工艺及性能研究

使用不同的浇注温度、压射比压和型腔温度进行了机械壳体用Mg-Al-Zn-Ti合金试样的压铸试验,并进行了磨损试验与分析。结果表明:当浇注温度从660℃增大到740℃,压射比压从35MPa增大到75MPa时,合金的耐磨性均先提高后下降;当型腔温度从150℃增大到250℃时,合金耐磨性先提高后基本不变。与660℃浇注相比,浇注温度700℃时合金的磨损体积(30.5×10~(-3)mm~3)减小33.7%;与压射比压35MPa相比,压射比压65MPa时合金的磨损体积(30.5×10~(-3)mm~3)减小31.2%;与型腔温度150℃相比,型腔温度200℃时合金的磨损体积(30.5×10~(-3)mm~3)减小35.4%。合金的浇注温度、压射比压和型腔温度分别优选为700℃、65MPa、200℃。     

新型机械垫块的铸造工艺参数优化

采用不同熔炼温度、浇注温度和浇注速度进行了ZG35CrV钢新型机械垫块的铸造,并进行了冲击磨料磨损试验。结果表明:熔炼温度1580℃时,垫块冲击磨料磨损体积较1520℃熔炼时(磨损体积23.0×10~(-3) mm~3)减小47.8%;浇注温度1550℃时,垫块冲击磨料磨损体积较1600℃浇注时(磨损体积26.0×10~(-3) mm~3)减小53.8%;浇注速度300 mm/min时,垫块冲击磨料磨损体积较700 mm/min浇注时(磨损体积24.0×10~(-3) mm~3)减小50%。ZG35CrV新型机械垫块的熔炼温度、浇注温度和浇注速度分别优选为:1580℃、1550℃、300 mm/min。     

汽车用AZ91-SrCe镁合金的压铸工艺优化

采用不同的浇注温度和压射比压进行了汽车用新型AZ91-SrCe镁合金的压铸试验,并进行了显微组织和高温耐磨性的测试与分析。结果表明,在浇注温度670～710℃、压射比压30～70 MPa,随浇注温度和压射比压的提高,合金的平均晶粒尺寸和高温磨损体积先下降后提高,高温耐磨性先增加后减小。在浇注温度690℃和压射比压60MPa时,合金的平均晶粒尺寸最小(25μm),高温磨损体积最小(51×10~(-3)mm~3)。AZ91-SrCe镁合金压铸时,浇注温度和压射比压分别优选为690℃和60 MPa。     

液态模锻温度对镁合金汽车转向节臂性能的影响

采用不同的液态模锻工艺参数进行了汽车用AZ80镁合金转向节臂的成形,并进行了试样的耐磨性能和冲击性能的测试与分析。结果表明:随浇注温度从690℃增至770℃,模具预热温度从200℃增至320℃,试样的耐磨性能和冲击性能均先提高后下降。与690℃浇注相比,当浇注温度提高到750℃时试样的磨损体积减小31%(从26.0×10~(-3)mm~3到17.9×10~(-3)mm~3),冲击吸收功增大27%(从41.1J到52.2J);与模具预热200℃相比,当模具预热温度提高到280℃时试样的磨损体积减小36%(从28.0×10~(-3)mm~3到17.9×10~(-3)mm~3),冲击吸收功增大24%(从42.1J到52.2J)。液态模锻AZ80镁合金汽车转向节臂的浇注温度和模具预热温度分别优选为750℃和280℃。     

锻压温度对6061-0.25Mo0.25V铝合金花盘零件性能的影响

在不同锻压温度进行了6061-0.25Mo0.25V铝合金花盘零件的锻压试验,并进行了室温及高温耐磨损性能的测试与分析。结果表明:随始锻温度从370℃增至490℃或终锻温度从290℃增至410℃,零件在室温及高温的耐磨损性能均表现为先提高后下降的变化,但是始锻温度和终锻温度对零件高温耐磨损性能的影响更为显著。与370℃始锻相比,460℃始锻时零件室温和高温磨损体积(室温12×10~(-3)mm~3,高温23×10~(-3)mm~3)分别减小43%、56%。与290℃终锻相比,350℃终锻时零件室温和高温磨损体积(室温12×10~(-3)mm~3,高温23×10~(-3)mm~3)分别减小48%、60%。零件的始锻温度和终锻温度分别优选为460℃和350℃。     

汽车缸盖用新型铝合金的低压铸造工艺研究

采用不同的浇注温度和加压压力对汽车缸盖用新型铝合金进行了低压铸造试验,并对试样进行了高温摩擦磨损性能和力学性能的测试和分析。结果表明:随浇注温度的升高和压力的增大,试样的磨损体积和断后伸长率先减小后增大,抗拉强度先增大后减小,高温摩擦磨损性能和强度均先提升后下降。与690℃浇注相比,710℃浇注时的磨损体积(21×10-3mm3)减小43.2%,抗拉强度(249MPa)增大16.9%,断后伸长率变化幅度较小;与0.02 MPa压力相比,0.03 MPa压力铸造时的磨损体积(21×10-3mm3)减小25%,抗拉强度(249MPa)增大2.9%,断后伸长率变化幅度较小。汽车缸盖用新型铝合金的铸造工艺参数优选为:710℃浇注温度、0.03 MPa压力。     

基于汽车齿圈材料连铸浇注温度的智能控制

采用常规PID(比例-积分-微分)控制和基于模糊自适应PID控制的智能控制方式分别进行了汽车齿圈40Cr Ni Mo钢连铸浇注温度的控制,并进行了试样的耐磨损性能测试与分析。结果表明:智能控制可以明显提高试样的耐磨损性能。与常规控制相比,智能控制试样的室温磨损体积从16.55×10~(-3)mm~3减小到11.38×10~(-3)mm~3,减小了31.24%;高温磨损体积从36.99×10~(-3)mm~3减小到20.00×10~(-3)mm~3,减小了45.93%。     

锻模用新型合金的高温耐磨和抗氧化性能研究

在不同烧结温度制备了锻模用Mo-Ti-Zr-Sr-C新型合金试样,并进行了高温耐磨损性能和高温抗氧化性能的测试与分析。结果表明:随烧结温度从1850℃增加至2050℃,合金的磨损体积和单位面积质量增加率均先减小后增大,高温耐磨损性能和高温抗氧化性能均先提升后下降。与1850℃烧结温度的试样(磨损体积38×10~(-3)mm~3,单位面积质量增加率9.9%)相比,2050℃烧结温度的试样磨损体积减小了42%,单位面积质量增加率减小了23%。锻模用Mo-Ti-Zr-Sr-C新型合金的烧结温度优选为2050℃。     

新型建筑铸钢扣件的铸造工艺研究

在1475～1575℃浇注温度、1～9 min浇注时间内,进行了ZG25CrV新型建筑扣件的铸造试验,并进行了耐磨性和耐蚀性的测试与分析。结果表明,扣件耐磨性和耐蚀性随浇注温度提高、浇注时间延长而先提高后下降。浇注温度不宜过高也不宜过低,浇注时间不宜过长也不宜过短。与1475℃浇注温度相比,1550℃浇注时扣件的磨损体积(10.5×10~(-3)mm~3)减小57.7%,腐蚀电位正移135mV(-0.824→-0.689V);与9 min浇注时间相比,当浇注时间为3 min时扣件的磨损体积(10.5×10~(-3)mm~3)减小51.6%,腐蚀电位正移129 m V(-0.818→-0.689V)。ZG25CrV钢建筑扣件的浇注温度和浇注时间分别优选为1550℃、8 s。     

浇注温度对数控机床主轴性能的影响

采用不同浇注温度进行了40Cr VZr钢新型数控机床主轴的铸造,并进行了拉伸和磨损性能的测试与分析。结果表明:随浇注温度从1500℃增至1620℃,主轴的拉伸性能和磨损性能均先提高后下降。与1500℃浇注相比,1575℃浇注时主轴的抗拉强度和屈服强度分别增大56、50 MPa,断后伸长率减小,磨损体积减小15×10~(-3)mm~3。主轴的浇注温度优选为1575℃。     

锻造工艺参数对H13热作模具钢性能的影响

采用不同的始锻温度、终锻温度和锻造比进行了H13热作模具钢试样的锻造试验,并进行了热疲劳性能和高温耐磨损性能的测试与对比分析,研究了锻造工艺参数对H13热作模具钢性能的影响。结果表明:随着始锻温度从1050℃增加至1150℃、终锻温度从825℃增加至925℃,H13热作模具钢的热疲劳级别和高温磨损体积均先变小、后变大,即其热疲劳性能和高温耐磨损性能均先变好、后变差;当锻造比从3增加至7,H13热作模具钢的热疲劳级别和高温磨损体积均先变小、后基本不变,即其热疲劳性能和高温耐磨损性能均先变好、后基本不变。H13热作模具钢的始锻温度优选值为1125℃、终锻温度优选值为900℃、锻造比优选值为5。与始锻温度1050℃相比,1125℃始锻时,试样的热疲劳级别数值减小4级、高温磨损体积减小16×10~(-3) mm~3;与825℃终锻相比,在900℃终锻时,试样的热疲劳级别数值减小6级、高温磨损体积减小20×10~(-3) mm~3;与锻造比为3时相比,锻造比为5时,试样的热疲劳级别数值减小2级、高温磨损体积减小6×10~(-3) mm~3。     

汽车零件用低压铸造A356合金的摩擦磨损性能研究

使用3种不同的浇注温度进行了汽车零件用A356合金的低压铸造试验,并进行了室温和高温摩擦磨损性能的测试与分析。结果表明,随浇注温度从680℃提高到720℃,A356合金的室温和高温磨损量先减小后增大;在浇注温度为700℃时,试样的室温和高温摩擦磨损性能最好。汽车零件用低压铸造A356合金的浇注温度优选为700℃。     

6061铝合金锻压温度的智能控制研究

采用模糊PID(比例-积分-微分)控制的智能控制技术对6061铝合金锻压温度进行了控制,并进行了合金力学性能和磨损性能的测试与分析。结果表明,与常规PID控制相比,使用模糊PID智能控制能使合金抗拉强度增大28MPa,屈服强度增大33 MPa,室温20 min磨损体积减小13×10~(-3)mm~3(从36×10~(-3)减小到23×10~(-3)mm~3),合金强度和磨损性能得到提高。     

新型硬质合金数控刀具材料的铸造工艺研究

采用不同工艺参数进行了YG20-SrTa新型硬质合金数控刀具材料的离心铸造试验,并进行了300℃×96 h高温氧化和300℃高温磨损试验。结果表明,随浇注温度从1500℃增至1600℃或旋转速度从200 r/min增至600 r/min,合金材料的高温氧化性能及其磨损性能都先提高后下降。与浇注温度1500℃相比,合金材料在1550℃进行浇注浇注时高温氧化单位面积质量增重减小28.97%,高温磨损体积减小45.76%。与200 r/min旋转速度相比,旋转速度400r/min时合金材料高温氧化单位面积质量增重减小25.12%,高温磨损体积减小37.25%。YG20-SrTa新型硬质合金数控刀具材料离心铸造时浇注温度优选1550℃、旋转速度优选400 r/min。     

铸锻复合成形参数对建筑用6061-V铝合金性能的影响

采用不同浇注温度和冲头压射速度进行了建筑用6061-0.8V铝合金的铸锻复合成形,并进行了冲击性能和磨损性能的测试与分析。结果表明,当浇注温度在710～760℃增大或冲头压射速度在40～120 mm/s减小时,合金的冲击性能和磨损性能均先提高后下降。合金的浇注温度和冲头压射速度分别优选为740℃、80 mm/s。当浇注温度740℃时,合金的冲击吸收功较710℃浇注时增大64.5%,磨损体积则减小44.1%。当冲头压射速80 mm/s时,合金的冲击吸收功较冲头压射速度120 mm/s时增大37.84%、磨损体积则减小32.1%。     

锻造温度对4Cr5MoSiV1Sr1W1模具钢性能的影响

采用不同始锻和终锻温度对4Cr5MoSiV1Sr1W1模具钢进行了锻造,并进行了磨损性能和热疲劳性能的测试与分析。结果发现,与始锻温度1050℃(磨损体积28.5×10~(-3) mm~3,热疲劳裂纹9级)相比,1125℃始锻时4Cr5MoSiV1Sr1W1模具钢的磨损体积减小40.5%,热疲劳裂纹级别减小5级;与终锻温度850℃(磨损体积26.8×10~(-3)mm~3,热疲劳裂纹8级)相比,900℃终锻时模具钢的磨损体积减小36.7%,热疲劳裂纹级别减小4级。为了提高4Cr5MoSiV1Sr1W1模具钢试样的抗磨损性能和热疲劳性能,优化后的始锻温度和终锻温度分别为1125、900℃。     

基于模糊PID温度控制的锻造AZ61镁合金性能研究

采用三种不同方式对AZ61镁合金锻造温度进行了控制,测试和分析了锻件的力学性能、磨损性能和显微组织。结果表明,锻造温度的模糊PID控制有助于细化锻压态AZ61镁合金晶粒,提高合金的强度和磨损性能。与无PID控制相比,模糊PID控制获得的锻态AZ61镁合金抗拉强度增大24 MPa(从290 MPa增加到314 MPa),屈服强度增大26 MPa(从185 MPa增加到211 MPa),磨损体积减小22×10~(-3)mm~3(从42×10~(-3)mm~3减小到20×10~(-3)mm~3),平均晶粒尺寸减小9.3μm(从17.4μm减小到8.1μm)。     

压力铸造Al-10Si-3Cu-0.5V-0.2Ti铝合金机械外壳的性能研究

采用不同的浇注温度和保压比压对Al-10Si-3Cu-0.5V-0.2Ti铝合金机械外壳试样进行了压力铸造试验,并进行了耐磨损性能和耐腐蚀性能的测试与分析。结果表明:随浇注温度和保压比压的升高,试样的磨损体积先减小再增大,腐蚀电位先正移后负移,耐磨、耐腐蚀性能均表现为先提升再下降。在720℃浇注温度和60MPa保压比压下,试样的磨损体积最小,腐蚀电位最正。在这个条件下磨损体积为22×10~(-3)mm~3,腐蚀电位为0.846V。     

锻造对建筑用铝基复合材料性能的影响分析

采用不同的始锻温度和终锻温度进行了建筑用铝基复合材料的锻造成形,并进行了耐磨损性能和力学性能的测试与分析。结果表明:随始锻温度从450℃提高至550℃,终锻温度从350℃提高至430℃,建筑用铝基复合材料的磨损体积先减小后增大、抗拉强度先增大后减小、断后伸长率变化不大,耐磨损性能和力学性能呈先提升后下降的趋势。当始锻温度为500℃时,建筑用铝基复合材料的磨损体积和抗拉强度分别较450℃始锻时减小了17×10~(-3)mm~3和增大了37 MPa;当终锻温度为410℃时,建筑用铝基复合材料的磨损体积和抗拉强度分别较350℃终锻时减小了15×10~(-3)mm~3和增大了30 MPa。建筑用铝基复合材料的始锻温度和终锻温度分别优选为500和410℃。     

新型铝合金机械涡旋盘的挤压铸造工艺及性能研究

对ZL111+0.5V新型铝合金涡旋盘进行了挤压铸造成型,并进行了磨损性能和表面硬度的测试与分析。结果表明:随浇注温度和挤压铸造压力的提升,试样的磨损性能先提高后下降。710℃浇注温度下试样的磨损体积较680℃浇注时减小了44.9%,表面硬度提高了34.7%;24 MPa挤压铸造压力下试样的磨损体积较18 MPa时减小了34.1%,表面硬度提高了26.7%。ZL111+0.5V铝合金涡旋盘的挤压铸造工艺参数优选为:浇注温度710℃、挤压铸造压力24 MPa。