BN含量对ZrBN合金组织与性能的影响

利用OM、SEM、XRD、维氏硬度以及力学性能试验机等,研究了非自耗电弧熔炼炉制备的ZrBN合金(BN=0.5wt%,0.7wt%,1.0wt%,1.5wt%,2.0wt%)的显微组织、断口形貌、相结构以及力学性能。结果表明:加入BN后,合金中出现了金属间化合物ZrB₂相的衍射峰,且强度随着BN含量的增加而升高。随着BN的加入,合金晶粒尺寸明显细化,且分布均匀,在BN含量到达1.5wt%之后,棒状ZrB₂相尺寸急剧增大。当合金中BN含量为0.5wt%时,合金表现出良好的综合力学性能,其最大压缩强度、屈服强度以及压缩塑性分别为1311 MPa、928 MPa以及16.71%,压缩断口呈韧性断裂模式。随着BN含量的增加,合金的塑韧性显著降低,压缩断口逐渐转呈现为脆性断裂。     

固溶时效处理对TC6合金组织与性能的影响

采用OM、SEM、XRD、维氏硬度以及力学性能测试等方法，研究了固溶时效处理对TC6合金显微组织、相结构以及力学性能的影响。结果表明：TC6合金经过900 ℃固溶处理后，合金由片层α相、针状马氏体α′相以及β相组成；而经过1000 ℃固溶处理后，合金主要由针状α′马氏体相和β相组成。对不同固溶温度下的合金样品进行时效处理，针状α′马氏体相完全分解为α相和β相。并且随着时效温度升高，β相的相对含量逐渐增大。通过对比，TC6合金经过900 ℃固溶后在500 ℃下进行时效处理后综合力学性能达到最佳，此时的抗压强度和屈服强度为2000 MPa、1061 MPa，硬度值为499 HV0.2。     

下箱体铸造工艺设计及数值模拟

下箱体为球墨铸铁件,在设备运行过程中承受交变的冲击载荷,箱体要求抗压测试,组织致密度要求高;铸件内部空腔较复杂,壁厚不均匀,最大壁厚80 mm,最小壁厚20 mm。对下箱体铸件进行工艺性分析、造型材料选择、浇注系统及砂芯设计等,采用组合砂芯解决内腔较复杂问题,通过在适当位置设置冒口的方法,使铸件均衡凝固,以达到零件致密度要求。设计过程使用UG三维造型软件进行三维建模,运用Pro CAST软件对铸件充型及凝固过程进行数值模拟,根据模拟结果对现有工艺方案进行了优化。     

铝合金箱体铸造工艺设计及数值模拟

铝合金箱体外形尺寸较大,形状基本对称,壁厚差异较大。工艺设计中选用强度和刚度高、易清理的树脂砂造型和制芯,以保证铸件尺寸精度要求;选择开放式、底部注入的浇注方式,以保证金属液平稳充型;使用UG软件进行三维建模,并运用ProCAST软件对铸件充型及凝固过程进行数值模拟,通过初步凝固模拟分析,设置补缩冒口解决了厚大部位补缩的问题,模拟结果显示可获得无缺陷铸件。