硅溶胶型壳脱壳性能的改良方法

硅溶胶制壳是当前国内外精密铸造行业的主流生产工艺.为了改善硅溶胶型壳的脱壳性能,采取控制硅溶胶二氧化硅的含量、用快干硅溶胶做粘接剂、改进制壳工艺、控制焙烧温度的方法,在保证型壳有足够的高温强度下,尽量降低残留强度、提高脱壳性.实践证明效果较好,能在行业内推广使用.     

改善硅溶胶型壳脱壳性能的有效途径

硅溶胶型壳脱壳性能差,直接影响复杂结构精铸件的生产效率和铸件表面品质。型壳过渡层采用"混合涂料"的方法可改善型壳脱壳性,显著提高脱壳效率。利用"混合涂料"中的熔融石英高温"析晶",低温"相变"的特点使型壳在高温时的强度不受明显影响,而在冷却后由于熔融石英由α方石英转变成β方石英时的体积收缩,使型壳残留强度大大降低,提高了脱壳性能。     

聚合物和纤维增强硅溶胶--国外精铸技术进展述评(4)

介绍国外聚合物增强快干硅溶胶和纤维增强快干硅溶胶产品.聚合物增强快干硅溶胶在国外已有系列产品,其共同的特点是,型壳层间干燥时间大大缩短,型壳的湿强度和高温强度高,残留强度低,容易脱壳.纤维增强快干硅溶胶是上世纪末开发的新型粘结剂,这种粘结剂的特点是,靠加入有机纤维(尼龙丝)来增强,这种粘结剂对蜡模和砂粒的附着力强,型壳透气性好,层间干燥时间短.     

复合纤维含量对精铸硅溶胶型壳强度及透气性的影响

采用陶瓷和尼龙复合纤维增强熔模精铸硅溶胶型壳,通过测试与分析复合纤维增强硅溶胶型壳的常温及焙烧后强度和透气性,研究复合纤维含量对硅溶胶型壳强度和透气性的影响规律,确定复合纤维含量与焙烧温度和型壳强度的关系,并通过SEM对型壳试样断口形貌进行观察和分析。结果表明:复合纤维对硅溶胶型壳强度和透气性的影响显著,当复合纤维含量小于0.6%(质量分数)时,硅溶胶型壳强度和透气性同时增大;当复合纤维含量大于0.6%时,型壳常温及焙烧后强度开始减小,焙烧后基体中孔隙率增加,型壳透气性继续增大;当复合纤维含量为0.6%、焙烧温度为1050℃时,型壳焙烧后强度达到最大值。     

高铝粉—匣钵砂水玻璃型壳高温变形温度回归方程研究

本文通过试验和数据处理建立了水玻璃—匣钵砂型壳高温变形的回归方程式并进行了详细的分析,结果表明:高温变形与配料有关;水玻璃密度和粉液比愈高则高温变形温度愈高,低的高铝粉加入量不仅能获得高的高温变形温度,而且型壳的湿强度和900℃焙烧后的型壳强度也提高,此外其残留强度也较小。     

玻璃纤维增强硅溶胶型壳的强度及高温自重变形

为了提高熔模铸造硅溶胶型壳的强度及高温抗变形能力,采用玻璃纤维来增强硅溶胶型壳。将玻璃纤维加入到制壳涂料中,制备硅溶胶型壳试样。对不同纤维加入量条件下所获得的纤维增强型壳试样的常温强度、焙烧后的抗弯强度、高温自重变形量的变化规律进行研究,并利用SEM观察型壳试样断口形貌。结果表明,随着玻璃纤维加入量的增大,其抗弯强度显著增大,高温自重变形量先增大后减小。当纤维加入量为0.6%时,试样的常温抗弯强度达到最大值4.61MPa;纤维加入量为1.0%时,高温自重变形量减少约24%。制壳涂料中加入0.2%~1.0%的玻璃纤维后,增强型型壳焙烧后强度提高至少12%。断口SEM形貌分析结果表明,纤维增强硅溶胶型壳试样的失效主要是由于硅溶胶凝胶膜的断裂、玻璃纤维拔出及脱粘等综合作用所致。     

对熔模铸造型壳焙烧工艺问题的再认识

本文用实验研究数据和图表从型壳高温强度形成理论和型壳中挥发物去除过程的分析等角度,对型壳焙浇工艺,从理论中和实践上进行了较为深入的研究,指出800～900℃是高强度型壳理想的焙烧温度区间。我厂根据型壳结构和季节的变化。可分别采用820和850℃的焙烧工艺实现了在保证产品质量的前提下尽量节约能源消耗的目的。     

熔模铸造用硅溶胶质量研究

本文对国内外十种硅溶胶的粘度,pH值、密度、SiO_2胶体粒径进行了测定。同时测定了十种硅溶胶型壳的室温强度、高温强度和残留强度。Monsanto、日本和武汉化工厂硅溶胶粒径接近。型壳的室温和高温强度较高。     

硅溶胶中二氧化硅含量对单晶型壳性能的影响

通过采用不同二氧化硅含量的硅溶胶制备单晶型壳,并测定型壳不同温度下的抗弯强度和自重变形,研究了硅溶胶中二氧化硅含量对单晶型壳性能的影响.研究结果表明:在1 350℃下,型壳中二次莫来石相的含量及型壳的抗弯强度随硅溶胶中二氧化硅含量的增大而提高;在1 550℃和1 600℃下,型壳中形成的二次莫来石相的强化作用与高温下玻璃相的软化作用相当,导致型壳的抗弯强度在某一数值附近波动.型壳自重变形表明,随硅溶胶中二氧化硅含量的增加,型壳的自重变形量减小.单晶型壳浇注试验表明,涂制型壳用硅溶胶中二氧化硅含量为15.65％～24.6％时,涂制出的型壳强度满足生产要求,未出现跑火现象.     

一种新型快干增强硅溶胶的试验

随着熔模铸造的不断发展,市场对硅溶胶型壳的强度及快干性能提出了更高的要求,发展快干增强硅溶胶成为必然趋势.目前国内硅溶胶型壳仍存在常温强度偏低及残留强度偏高的问题,因此,如何通过改善硅溶胶进而改善硅溶胶型壳的综合强度性能,则对提高硅溶胶型壳及铸件品质有着重要意义.本文重点介绍一种乳胶改性快干增强硅溶胶F,经与国内外硅溶胶比较,硅溶胶F在提高型壳常温强度、降低型壳残留强度方面有较明显的优势.     

回火温度对热轧态高强度贝氏体钢管组织性能的影响

热轧态高强度新型贝氏体钢管具有较高强度,但冲击值较低,回火可以改善其冲击韧性。研究回火温度对热轧态高强度新型贝氏体钢管组织和性能的影响。试验结果表明:550℃以下温度回火,随回火温度提高,该新型贝氏体钢管的抗拉强度有降低趋势,但下降幅度不大;350℃以下温度回火,其冲击值随回火温度的提高而增加;400℃回火时冲击值降低,出现回火脆性;450℃以上温度回火时冲击值增加;250~350℃回火时钢管强度较高,550~650℃回火时韧性较高。400℃以下温度回火,该新型贝氏体钢管的组织均为板条贝氏体、粒状贝氏体、铁素体及残余奥氏体组织;回火温度超过500℃,残余奥氏体完全分解,组织为铁素体和粒状贝氏体。     

铸造用酚脲烷自硬树脂的高温力学性能研究

以酚脲烷树脂为主要研究对象,通过DMA检测不同温度下的酚脲烷树脂试样,绘制并分析了酚脲烷树脂0～400℃的DMA曲线,发现了酚脲烷树脂的玻璃态转变温度和良好阻尼性能的温度范围.通过对各温度点下数据的处理,分析了从室温至900℃树脂残留抗压强度的变化趋势及其变化原因.试验结果表明:酚脲烷树脂从300℃开始分解反应,导致强...     

钒微合金钢的高温力学性能分析

针对V微合金化高强异型钢在轧制过程中易出现翼缘裂边的情况,采用Gleeble 3800热模拟试验机对V质量分数为0.060%～0.080%的连铸坯试样在应变速率为1×10^-3 s^-1的试验条件下进行了700~950 ℃高温拉伸试验。通过对高温拉伸试样断口形貌、断面收缩率、抗拉强度及应力-应变曲线等的分析,得出试验钢的第III脆性温度区为750~875 ℃,不同变形温度下应力-应变曲线均表现为动态回复,并且随着变形温度的升高,曲线向下向左移动,最大应力对应的应变逐渐降低。因此,连铸生产时应优化配水模型,连铸坯入矫直机温度为900～950 ℃,以保证铸坯良好的表面质量。     

TC17钛合金激光冲击温强化机制的研究

目的提高材料在交变载荷和高温下的疲劳性能,稳定材料的位错结构,增加位错的钉扎效果,使激光诱导的残余压应力更加稳定,有效地抑制强化效果的高温失稳。方法通过提高温度发生动态应变时效(DSA),并与激光冲击温强化(WLSP)结合,使得材料表面形成更深的残余应力层和纳米级沉淀相。对TC17钛合金温控激光冲击强化后的显微硬度、残余应力等性能进行了初步探索。结果经200℃的WLSP后,TC17钛合金的显微硬度可达385HV,相比未强化时提高了18.48%,相比于室温的LSP提高了4.62%。深度方向的残余压应力幅值呈现先增大后减小的趋势,200℃时残余应力达到-236 MPa,相比于常温强化提高了14.56%。观察微观组织发现,位错结构的稳定性和位错密度得到提高。结论激光冲击温强化(WLSP)技术提高了材料表面残余压应力层的高温稳定性,有利于抑制疲劳裂纹的萌生和扩展,有效地提高了高温条件下残余应力和表面强度的稳定性。该技术操作相对简单,无污染,残余应力高温维稳效果显著。     

热暴露对新型铝基活塞合金组织和性能的影响

研究了Al-Si-Cu-Mg-Ni新型活塞合金经过固溶时效热处理后,再在350℃热暴露不同时间(0～1 000 h)后的显微组织和性能.结果表明:随着暴露时间的延长,合金的室温和高温剩余强度明显下降,在0～10h,强度降低较快,10h后,合金的室温和高温抗拉强度基本稳定在209 MPa和51 MPa;随着暴露时间的延长,合金的伸长率明显提高,在0～1 00 h,伸长率显著提高,100 h后,其室温和高温伸长率基本稳定在2.8％和8.9％.随着热暴露时间延长,热处理组织中的块状初生硅无明显变化,粒状共晶硅长大并粗化,均匀地分布于基体中,Q和θ相长大并粗化.     

Simulation research on heat-affected zone of the NiTi alloy plasma arc welded joints

In order to study the compositions and properties of NiTi alloy plasma arc welded joints, different temperatures of the heat-affected zone(HAZ) are simulated. Temperatures are set at 20 ℃, 400 ℃, 500 ℃, 600 ℃, 700 ℃, 800 ℃, 900 ℃ and 1 000 ℃. X-ray diffraction results of the thermal simulated specimens show that NiTi2 phase emerges in the alloy when the temperature is between 500 ℃ and 800 ℃, while NiTi2 and Ni3 Ti phases emerge when the temperature is between 800 ℃ and 1 000 ℃. Tensile strengths of specimens at 600 ℃ and 900 ℃ are only 68.0% and 61.3% of the strength at the roomtemperature respectively due to the emergence of NiTi2 and Ni3Ti phases.     

NiAl-28Cr-6Mo共晶合金的高温氧化行为

本文采用恒温氧化实验方法,在900~1150℃下测试了NiAl-28Cr-6Mo共晶合金的氧化性能,分析了合金的氧化动力学,SEM观测了合金表面以及横截面的形貌。研究表明,NiAl-28Cr-6Mo共晶合金在900~1100℃下合金表面生成了连续的Al_2O_3氧化膜,具有较好的抗氧化性能;900~1000℃氧化膜主要由θ-Al_2O_3和Cr_2O_3组成,随着恒温氧化温度的升高,θ-Al_2O_3和Cr_2O_3减少,α-Al_2O_3增多,1100℃下的氧化膜表面则主要由细小、致密的α-Al_2O_3组成;氧化过程中,表面氧化膜存在着θ-Al_2O_3→α-Al_2O_3的相变过程;θ-Al_2O_3较α-Al_2O_3的保护性差导致1000℃合金氧化增重大于1050℃和1100℃;1150℃下共晶合金氧化膜发生剥落,没有形成完整的Al_2O_3氧化膜导致合金的抗氧化性能恶化,氧化增重迅速增加。     

Inconel 625熔敷金属抗Cl?腐蚀行为分析

为了分析Inconel 625熔敷金属在Cl?腐蚀液中的腐蚀行为,采用静态浸没腐蚀和慢应变速率拉伸的方法,研究了不同温度下熔敷金属浸没在熔盐中的腐蚀行为以及室温应力腐蚀开裂行为. 通过X-ray diffractiong(XRD),S-3400N扫描电子显微镜系统地研究了熔敷金属的腐蚀产物物相组成、腐蚀形貌和元素分布. 结果表明,在静态浸没腐蚀时,两种温度下熔敷金属腐蚀失重均呈现出递增的变化趋势,但是不同时间区间的增加幅度有所不同. 前10 h熔敷金属的腐蚀失重缓慢增加,10 ~ 60 h腐蚀失重激增,可以发现10 h是腐蚀行为的分界点. 700 ℃下熔敷金属的耐蚀性优于900 ℃,其原因在于700 ℃时熔敷金属表面出现致密MgO壳层,能够阻碍腐蚀反应进行;而900 ℃时,由于CrCl₃的存在,出现“破壳效应”,破坏MgO壳层,使其耐蚀性下降. 对于慢应变速率拉伸而言,腐蚀介质中试样的抗拉强度比在空气介质中降低22.97%,应力腐蚀开裂敏感性指数为30.39%,说明腐蚀介质中的Cl?会增大试样的应力腐蚀开裂敏感性.     

基于泡沫模原型的消失模复合型壳制备工艺

利用发泡成型工艺制备高质量的泡沫模原型,在泡沫模表面制作2～3层硅溶胶-水玻璃复合陶瓷型壳,之后采用自硬水玻璃砂作陶瓷型壳背衬。陶瓷型壳在200～250℃保温30min失模及二氯甲烷溶剂溶失方式失模,焙烧工艺为800℃保温1h。结果表明,该制壳工艺简单、周期短、成本低,制得复合型壳表面光洁、强度高,并浇注出了质量较高的ZL101合金铸件。