水溶性氯化钙砂芯研究

无机盐粘结剂水溶性型芯以其优异的水溶溃散性能及环境友好特性在生产复杂铝合金铸件中有很好的应用前景。在制备此类型芯时,无机盐以溶液形式加入的热捣固成形工艺因其回收工艺简单、成本低廉而具有显著优势。本研究旨在以热捣固法成形一种以高溶解度的水溶性无机盐为粘结剂的水溶性氯化钙砂芯,研究成形工艺参数、氯化钙溶液及膨润土加入量对型芯抗拉强度及发气量的影响。实验结果表明,在加热时间为3 min、溶液加入量为120 m L/kg、膨润土加入量为1 wt%、加热温度为200℃时所制得的型芯以内聚断裂为主,表现出较高的抗拉强度(1.6 MPa),且该型芯发气量较低(11.2 m L/g),水溶溃散性能好。因此,适用于低熔点金属铸件的生产。     

水溶性陶瓷型芯的制备及性能研究

制备了一种以锆砂、电熔刚玉粉为基体材料,氯化钠为粘结剂,聚乙二醇作为增塑剂混合焙烧而成的水溶性陶瓷型芯.结果表明,水溶性陶瓷型芯的湿压强度可达到0.020 MPa,干抗拉强度可达到1.2 MPa,变形量小,型芯的水溶速率高达51.85 g/(min· m2).同时对影响型芯的湿压强度、干拉强度、水溶性等性能的工艺因素及机理进行了探讨,并利用扫描电镜和能谱仪对型芯进行了EDS能谱微观分析.     

凝胶注模成形空心叶片用氧化铝陶瓷型芯性能研究

采用凝胶注模成形方法制备氧化铝陶瓷型芯材料,研究其气孔率、体积密度和室温抗弯强度随固相体积含量和烧结温度的变化规律。结果表明,在所研究的固相含量范围内,随着固相含量的不断增加,氧化铝陶瓷型芯的气孔率逐渐减小,体积密度和抗弯强度逐渐增大。在所研究的烧结温度范围内,随着烧结温度的不断升高,氧化铝陶瓷型芯的气孔率逐渐减小,体积密度和抗弯强度逐渐增大。当固相含量为50vol.%,在1 300℃烧结后,型芯样品的抗弯强度为13.3 MPa;在1 600℃烧结后,型芯样品的抗弯强度增加到57.6 MPa。     

聚乙烯醇纤维增强水溶性型芯的制备与性能

以云母粉、NaHCO₃为填料,聚乙二醇为黏结剂,聚乙烯醇（polyvinyl alcohol, PVA）纤维为增强材料,利用热压注法制备了水溶性型芯,研究了PVA纤维含量对水溶性型芯性能的影响。结果表明：随着PVA纤维含量的增加,水溶性型芯的抗弯强度和水溶速率都呈先增大后减小的趋势;当PVA纤维质量分数为1.0%时,型芯的抗弯强度最高,为17.01 MPa;当PVA纤维质量分数为0.5%时,型芯的水溶速率最大,为1.52×10^-3 g/s。同时,随着纤维含量的增加,型芯的抗吸湿性提高。此外,采用扫描电子显微镜分析了型芯断口的微观形貌,并探究了PVA纤维增强水溶性型芯性能的作用机制。     

氧化锆纤维对氧化硅陶瓷型芯性能的影响

为提高硅基陶瓷型芯的综合性能,将不同含量的氧化锆短纤维添加至以锆英粉为矿化剂的型芯基体粉料中,通过热压注法制备氧化硅陶瓷型芯,研究型芯收缩率、显气孔率和力学性能的变化,并观察试样断面微观形貌。结果表明,当氧化锆纤维掺入量从0增加到5%,陶瓷型芯试样的室温和1 550℃高温抗弯强度先上升后下降;当氧化锆纤维掺入量为1%时,室温和1 550℃高温抗弯强度最好,分别为18.64 MPa和28.06 MPa,与未纤维强化的陶瓷型芯试样对比,分别提升15.84%和13.46%;氧化锆纤维掺入量为1%的陶瓷型芯试样的收缩率为0.89%,显气孔率为30.4%,高温变形量为0.71mm。分析认为,氧化锆纤维掺入量较高导致纤维的完整性被破坏且出现团聚现象、对基体起割裂作用是陶瓷型芯试样综合性能变差的主要原因。     

C0_2气体硬化水溶性型芯的研究

介绍了铸钢件用CO_2气体硬化水溶性型芯的主要成分、性能和影响因素.试验表明,浇注后的这种型芯,在50℃左右的水中浸泡15分钟即可全都溃溶脱芯,制得的铸件表面光洁无缺陷.     

型芯抗弯强度的影响因素及空心型芯的制备技术

采用不同工艺制备了精密铸造用型芯及强度试样,并对型芯的抗弯强度及型芯、铸件合格率进行了研究.研究结果表明,1 100℃下烧结的型芯抗弯强度及型芯的成品率均高于1 050℃烧结型芯的抗弯强度及型芯的成品率.室温下经低温强化型芯的抗弯强度高于“高温+低温”复合强化型芯的抗弯强度,而单独进行高温强化的型芯的抗弯强度最小.在1 350℃下,经高温强化和低温强化型芯的抗弯强度均高于9 MPa.硅溶胶高温强化型芯在1 350℃下的抗弯强度远低于采用硅酸乙酯进行高温强化的型芯.采用硅溶胶高温强化1 100℃烧结出的空心型芯,具有较好的抗弯强度及退让性的组合,而且其成品率较高,同时该工艺可提高铸件的合格率,降低铸件裂纹率.     

水溶性型芯强度影响因素的研究

系统研究了热捣鼓法制备水溶性型芯的工艺,考察了粘结剂、原砂以及加热时间与加热温度对型芯强度的影响规律,提出了水溶性型芯制备过程中材料的选择方法和工艺参数制定的原则。试验结果表明,溶解度较大、吸湿性较弱的K2CO3作粘结剂时,加热温度为180℃,型芯具有较好的强度。     

有机硅树脂粘结Al_2O_3粉制备陶瓷型芯

以球形Al_2O_3颗粒为基体、液态有机硅树脂为粘结剂,通过干压法制备Al_2O_3陶瓷型芯,考察有机硅树脂加入量对焙烧后陶瓷型芯微观组织形貌、物相组成、显气孔率、线性收缩率、体积密度以及抗弯强度的影响。结果表明,1 500℃烧结温度下,有机硅树脂浓度为0.5wt%时,其均匀分布在球形Al_2O_3颗粒周围,此时陶瓷型芯显气孔率为39%、体积密度2.4 g/cm~3、线性收缩率0.7%及抗弯强度35.9 MPa,在硅树脂考察范围内抗弯强度达最高。     

Pt丝型芯撑对DD5单晶高温合金组织和性能的影响

以DD5二代单晶高温合金为研究对象,通过在单晶薄板中插入Pt丝型芯撑模拟研究型芯撑对于涡轮叶片基体组织和成分偏析的影响,同时测试插入Pt丝型芯撑后DD5合金薄板的典型性能,明确型芯撑对于合金性能的影响规律。结果表明：Pt丝型芯撑与DD5合金基体熔接效果好,无明显异质界面,Pt丝完全合金化,其组织与DD5合金基体组织一致,未形成新相。Pt丝型芯撑的插入对于DD5合金基体组织的影响不大,但导致合金元素偏析程度升高。此外,Pt丝型芯撑的插入对DD5合金薄板的室温拉伸、870℃拉伸及1093℃/158MPa持久性能未产生明显负面影响,合金的断裂模式为枝晶间开裂,裂纹沿碎裂的碳化物及碳化物与基体界面处萌生并扩展。     

硅树脂粘结球形SiO_2陶瓷型芯的制备及性能研究

以球形SiO_2颗粒为基体、硅树脂为粘结剂,通过干压法制备多孔SiO_2陶瓷型芯,研究了硅树脂添加量和烧结温度对陶瓷型芯性能的影响。研究结果表明:硅树脂作为粘结剂通过交联、裂解从而实现对球形SiO_2颗粒的包覆和粘结,明显改善了球形SiO_2颗粒的烧结性能。在1 350℃烧结温度下,随着硅树脂含量增大,型芯样品的失重率不断增大,收缩率反而不断减小;在硅树脂含量为20%时,收缩率仅为0.42%,能较好地保证型芯的尺寸精度;硅树脂含量为10%时,在1 300℃烧结2 h,陶瓷型芯室温抗弯强度为11.8 MPa、线性收缩率为0.49%、显气孔率为30.9%,综合性能最佳。     

单晶叶片用硅基陶瓷型芯制备与性能研究

以石英玻璃粉为基体材料制备了单晶叶片用硅基陶瓷型芯,研究了陶瓷型芯的抗弯强度、热变形、收缩率,采用扫描电镜对试样微观结构进行了表征。结果表明:经1190℃焙烧,型芯的烧成收缩率为0.59%,高温强度可达29.07 MPa,热变形量为0.10 mm。     

膨润土对水溶性型芯性能的影响

以硅砂、碳酸钾和膨润土为原料采用热捣固法制备了水溶性型芯,考察了膨润土加入量对K2CO3水溶性型芯性能的影响。结果表明,膨润土能显著增强型芯强度,略微降低相对吸湿量,但提高了型芯的发气量,而对水溶溃散时间没有明显的影响。此外,对型芯的微观结构及断口形貌进行了SEM观察与分析,探讨了膨润土改善水溶性型芯性能的机理。     

氧化铝基陶瓷型芯的高温沸腾脱芯工艺研究

氧化铝基陶瓷型芯强度高,耐高温性能好,但脱出性较差,影响了型芯的广泛使用,有必要对其脱芯工艺进行研究。本试验以高温沸腾的KOH溶液为脱芯液,测得了质量浓度为60%和70%的KOH溶液在不同压力下的沸点;研究了脱芯液浓度和沸点温度对氧化铝基陶瓷型芯脱芯率的影响,得出优化试验参数为:脱芯液浓度70%,压力3.8 MPa,温度380℃或脱芯液浓度70%,压力4.2 MPa,温度390℃,并对优化试验参数进行工艺验证。     

均匀化处理对AZ91镁合金组织和力学性能的影响

为改善铸态AZ91镁合金的力学性能和成形加工性能，对铁模铸造试样进行了均匀化退火处理，退火温度范围为350—450℃，退火时间范围为5—24h．均匀化退火后Mg17Al12相呈细小的颗粒状分布在α-Mg基体上，枝晶偏析大部分得到消除．力学性能实验结果表明，铸态AZ91镁合金的抗拉强度约为163MPa，延伸率为3．2％；经过380℃，15h均匀化退火，可获得最高延伸率达11．2％，抗拉强度243MPa；经过420℃，5h均匀化退火，可获得最高强度达246MPa，延伸率达10％．     

汽车空调器压缩机缸体铸件的生产

缸体是汽车空调器压缩机的关键零件，其主要壁厚为smm，材质HT250，毛重1．skg。外形有较高的位置度要求，该铸件材质要求有一定的硬度与耐磨性，抗拉强度a。＞250MPa．硬度为190～240HB，石墨分布A型80％以上，大／J‘4～5级，铁素体5％以下，在生产中要防止错边、白口和冷隔等铸造缺陷，特别是要保证位置度要求，该件年需量5万件。1铸造工艺在原铸造工艺方案中，用油砂做型芯，手工下芯很难保证铸件5个内孔的位置度，造型时，铸型必须松动才能脱模，因而上下箱错边难以避免。在新工艺方案中，用壳芯法使型腔与型芯同时形成，保证了型…     

热处理对Cu-Cr(-Zr)合金力学性能和导电性能的影响

制备了Cu Cr和Cu Cr Zr二种合金板材 ,研究了不同热处理工艺对合金的显微组织、力学性能和导电性能的影响。结果表明 ,在本实验条件下 ,Cu 0 .5Cr合金经 960℃ ,1h固溶和 450℃ ,2 0h时效后 ,抗拉强度为363MPa,屈服强度为 2 74MPa ,延伸率为 2 2 % ,电导率达 81 %IACS ;添加微量Zr到Cu 0 .5Cr合金中 ,在不降低合金延伸率情况下 ,合金强度可提高 50MPa,但电导率降低约 1 0 %IACS。     

强韧X80管件钢的组织和力学性能

设计了一种新型低碳Mn-Nb-V(Ti)系低合金强韧X80级管件钢,对比研究了一次淬火回火、二次淬火回火6种不同工艺对其微观组织和力学性能的影响.结果表明:一次淬火X80管件钢抗拉强度最高,达695 MPa,屈服强度最低为526 MPa,冲击功48 J(-50℃);二次淬火加热温度为860℃+630℃×60 min回火的管件钢抗拉强度达652 MPa,屈服强度为585 MPa,冲击功达210 J(-50℃),具有最佳的综合力学性能.分析认为这归因于二次淬火温度在860℃时,组织主要由长条状的铁素体和细晶贝氏体、马氏体组成,以及在随后630℃回火后,块状M-A组元的分解、位错亚结构的回复软化、析出强化和板条边界钝化机制的综合作用.     

高速列车用A6N01S-T5铝合金及其焊接接头高寒条件下的性能

以高速列车车体用A6N01S-T5铝合金为研究对象,研究A6N01S-T5铝合金及其焊接接头在低温条件下(-50℃～0℃)的力学及疲劳性能,为高寒条件下车辆运行及设计提供基础数据。试验结果表明,随着温度的降低,铝合金材料的拉伸和疲劳性能均有所上升,在-50℃～0℃,母材的抗拉强度增长率为0.14 MPa/℃,焊接接头为0.52 MPa/℃,母材的疲劳强度均提高约8.7%;焊接接头在-40℃～0℃仅提高了1%,而在-50℃时提高了7.8%。     

热变形对TiNi形状记忆合金丝材力学性能以及超弹性的影响

通过拉伸测试Ф0．61mmTi-50．8at％Ni合金丝材退火后热拉拔过程中不同直径丝材的力学性能和弹性性能，研究了热变形对TiNi形状记忆合金丝材力学性能及超弹性的影响规律。结果表明，经过650℃退火后Ti-50．8at％Ni合金丝材超弹性较差，而断裂伸长率达50％以上。随着热拉拔变形量增大，超弹性逐渐提高，而塑性迅速降低，当热拉拔总热变形量达50％时，丝材可以获得优良的超弹性能，△σ值（Rell-ReL）为200-250MPa，残余应变小于0．1％。同时伸长率大于10％。