陶瓷-尼龙复合纤维含量对石膏铸型性能和微观形貌的影响

向石膏粉料中添加不同含量陶瓷-尼龙复合纤维制备石膏铸型试样，测试分析陶瓷-尼龙复合纤维交织强化石膏试样的性能并观察其断口，研究陶瓷-尼龙复合纤维含量对石膏铸型性能和微观形貌的影响。结果表明，陶瓷-尼龙复合纤维含量对石膏铸型性能影响显著，随着陶瓷-尼龙复合纤维含量增加，石膏试样生胚抗弯强度呈倒V字形变化趋势，焙烧后的抗弯强度变化不大；石膏试样透气率随陶瓷-尼龙复合纤维含量的增加而增大，当石膏混合料中陶瓷-尼龙复合纤维质量分数为1.25wt%时达到最大值32.3，与传统石膏铸型相比，增大近21倍，尼龙纤维焙烧后形成的孔洞提高了石膏铸型透气率，陶瓷纤维保留在基体中提高强度，当陶瓷-尼龙复合纤维质量分数大于0.75wt%时，纤维会团聚并割裂基体；导热性和抗热震性随陶瓷-尼龙复合纤维含量的增加而先增大后减小，当陶瓷-尼龙复合纤维含量为0.75wt%~1wt%时，导热性和抗热震性相对最佳。      

交变磁场协同分级加压铸造对ZL205A合金致密度的影响

通过在真空差压分级加压工艺中施加交变磁场铸造ZL205A合金试样,并表征试样的致密度,研究了协同场对ZL205A合金试样致密度的影响。结果表明,当磁感应强度低于20mT时,随着协同场作用增强,大大提高了ZL205A合金的致密度;当磁感应强度高于20mT时,随分级加压压力增大,ZL205A合金试样致密度降低;不同协同场作用下,试样的致密度沿浇注方向先减小后增大。当磁感应强度为20mT,分级加压压差为130kPa时,ZL205A合金试样的致密度达到最大值0.989 2,比交变磁场一级加压铸造试样的致密度提高了0.38%。     

应变速率对藕状多孔镁垂直于气孔方向压缩变形行为与力学性能的影响EI北大核心CSCD

利用定向凝固法制备藕状多孔镁,采用GLEEBLE^(-1)500型材料模拟实验机和分离式霍普金森压杆(SHPB)装置,在以1×10^(-3)~1650 s^(-1)的应变速率范围内沿垂直于气孔方向进行压缩实验,研究应变速率对藕状多孔镁压缩变形行为和力学性能的影响。结果表明:当垂直于气孔方向压缩时,藕状多孔镁的应力-应变曲线分为应力线性增加的弹性阶段、应力缓慢增加的平台阶段和应力急剧增加的密实化阶段,应力随应变的增加持续增大,无应力峰值的出现。而当垂直于气孔方向压缩时,应变速率对藕状多孔镁的变形行为影响显著,在应变速率ε<60 s^(-1)条件下,主要变形方式为气孔先发生椭圆化变形,然后部分气孔的孔壁率先向气孔内发生弯月形塌陷并形成垂直于压缩方向的先变形带,随后变形带不断产生,从而逐步实现密实化;而较高应变速率(ε=450~1650 s^(-1))下的变形方式虽然气孔也是先后发生椭圆化、孔壁向气孔内的弯曲塌陷等变形并形成先变形带,但先变形带沿试样对角线方向率先形成,并随压缩进行不断向与对角线垂直的方向扩展。应变速率对藕状多孔镁的力学性能有较明显的影响,其影响机制主要是由于不同应变速率时气孔的变形方式发生了变化。     

交变磁场-分级加压压差对真空差压铸造ZL205A合金晶粒尺寸的影响

在真空差压分级加压铸造ZL205A铝合金过程中施加交变磁场,研究交变磁场-真空差压分级加压协同场作用对ZL205A铝合金晶粒尺寸的影响。结果表明,在分级加压压差不变的条件下,随着交变磁感应强度增加,铝合金晶粒细化程度先增大后减小;随着分级加压压差增大,当交变磁感应强度小于20mT时,协同场作用下铝合金晶粒显著细化,当交变磁感应强度大于20mT时,协同场作用下铝合金晶粒粗大。在交变磁感应强度为20mT,分级加压压差为130kPa条件下,ZL205A铝合金晶粒细化效果最佳。     

基于ProCAST的汽车制动鼓消失模铸造工艺优化

针对汽车制动鼓铸件在实际生产中存在的缩孔、缩松问题,通过ProCAST软件对制动鼓消失模铸造工艺进行数值模拟,分析了铸件温度场对铸件缩松缩孔缺陷的影响,并对消失模铸造汽车制动鼓工艺方案进行了优化。结果表明,采用底部注入式浇注系统,液态金属在充型过程中均匀平稳并且能够充满铸型型腔,通过在铸件顶部加环形冒口以及增加铸件顶部内壁壁厚,可以有效地改善凝固过程中的温度场,降低铸件出现缩松、缩孔的几率,使缩松、缩孔缺陷基本出现在直浇道中。对铸件进行X射线检测,实际生产汽车制动鼓铸件内部无缩松、缩孔缺陷,提高了铸件的合格率。     

尼龙66纤维混杂刚玉砂对复合纤维型壳性能的影响

为了解决硅溶胶型壳在搬运、脱蜡过程中易开裂的难题,在撒砂材料中混杂尼龙66(PA66)纤维作为常温增强材料和成孔剂,制备不同PA66纤维质量分数的型壳。探究PA66纤维质量分数对型壳抗弯强度、透气性和气孔率的影响规律,并分析PA66纤维对型壳性能的影响机制。研究表明, PA66纤维大幅度提高了型壳的常温抗弯强度和透气性。随着PA66纤维质量分数的增加,型壳的常温抗弯强度和透气性均增大,焙烧后抗弯强度先增大后减小。当PA66纤维质量分数为0.75wt%时,综合性能达到最佳,焙烧后抗弯强度达7.94 MPa,与未混杂纤维的试样相差不大,但其常温抗弯强度达到4.80 MPa,比未混杂纤维的试样提高了32.21%,透气性和气孔率也增加至4.2和22.77%,比未混杂纤维的试样分别提高了90.91%和13.35%。     

应变速率对藕状多孔镁平行于气孔方向压缩变形行为与力学性能的影响

采用定向凝固法制备藕状多孔镁,采用GLEEBLE-1500材料模拟实验机和直撞式霍普金森压杆(SHPB)实验设备,在10~(-3)~1650 s~(-1)的应变速率范围内,沿平行于气孔方向进行压缩变形实验,研究应变速率对藕状多孔镁压缩变形行为和力学性能的影响及影响机理。结果表明:藕状多孔镁沿平行于气孔方向的压缩变形过程主要包含线弹性变形阶段、局部坍塌变形阶段、低应力平台变形阶段和密实化阶段4个阶段,其中平台变形阶段较宽(应变在0.2~0.7之间)。平行于气孔方向压缩时,应变速率对藕状多孔镁的变形行为影响显著,在应变速率e60 s~(-1)条件下变形时,主要以孔壁首先发生局部剪切断裂,然后孔壁向孔隙内塌陷的方式变形,而在较高应变速率e=450~1650 s~(-1)条件下变形时,主要以孔壁首先发生整体偏转,然后产生弯曲折断的方式变形;应变速率对藕状多孔镁的坍塌应力和平台应力有较明显的影响,其影响机制主要是由于不同应变速率时孔壁的变形方式发生变化,而受冲击波效应的影响不明显。     

电磁场对真空差压铸造ZL205A合金补缩特性研究

采用交变磁场辅助真空差压铸造技术制备了ZL205A合金试样,通过表征合金试样致密度,分析凝固压力、交变磁场及交变磁场-真空差压协同场对ZL205A合金凝固补缩行为的影响。结果表明,相同交变磁场作用下,试样的致密度随凝固压力增大而增大;而在相同的凝固压力下,试样的致密度随交变磁感应强度增加而先增大后减小;交变磁场-真空差压协同场对金属液的搅拌、振荡和挤渗作用,改变了铸件的凝固补缩行为,细化晶粒,提高铸件的致密度。当励磁电流强度为10A,凝固压力为350kPa时,交变磁场与真空差压的协同作用效果最好。