镁合金热裂行为研究的测试方法探讨

针对镁合金的特点，就合金热裂行为研究的测试方法进行了实验研究和分析。用热裂行为测试系统测量合金凝固过程中的温度、线收缩和收缩应力，用铸造热分析系统分析铸造凝固条件下的相析出，这为研究合金的热裂形成机理提供了重要的实验手段。采用热裂环法可以有效地评价合金的热裂倾向性，而等长度试棒法(无论金属型还是砂型)则不适于测试镁合金。     

铸造镁合金热裂行为的研究进展

热裂是铸造镁合金成形过程中常见的缺陷,该缺陷的产生极大限制了高性能镁合金的工业应用。了解热裂形成机理、掌握热裂评估方法和影响因素对科学选材和批量应用具有重要的理论和实践价值。总结了现有的热裂理论、试验评估方法、热裂影响因素以及大部分镁合金热裂行为的评估结果,期望能为研究同行提供参考。强度理论、液膜理论、晶间搭桥理论、凝固收缩-补偿理论、裂纹形成功理论和冲击应力理论指导了热裂评估设备的设计,并为研究合金成分、凝固条件和微观组织等因素对热裂行为的影响提供了理论基础。现有的热裂数据并非采用同一评估方法获得,很难进行横向比较。未来热裂研究应尽量统一评估所采用的设备方法,以便建立镁合金相关的数据库,进而为大数据科学选材提供可能。     

水玻璃石英砂和呋喃树脂石英砂对铸钢件热裂的影响

热裂是铸钢件生产中最严重的缺陷之一,防止和控制热裂是铸造工作者的共同目标。本文探讨了型砂对铸钢件热裂的作用,指出呋喃树脂石英砂和水玻璃石英砂对热裂的不同影响。     

双辊铸造热裂形成及工艺控制

作为铸造过程中最常见且较严重的缺陷,热裂对双辊铸坯的质量具有重要的影响。在对热裂形成机理进行总结与分析的基础上,结合双辊铸造过程中热裂的形成及其主要影响因素,从工艺上对热裂的控制进行探讨与综述,提出在双辊铸造热裂研究中有待加强的方面。     

汽车增压器涡轮用铸造高温合金热裂研究进展

采用高温合金浇注汽车增压器涡轮时,叶片极易产生热裂,热裂的存在严重影响了铸造高温合金在增压涡轮上的使用。介绍了几种目前国内广泛使用的汽车增压器涡轮用铸造高温合金,对铸件热裂的形成机理进行了综述,重点探讨了铝、钛、碳、锆和铪等元素对铸造高温合金热裂倾向性的影响。综述了合金凝固方式和铸型性质、浇注条件、铸件结构、浇注系统等铸造工艺参数对热裂的影响,并提出了防止热裂产生的措施。     

铸件热裂缺陷预测及其工艺优化

以解决铸件热裂为目的,以生产中遇到的典型铸件为例,利用ProCAST铸造模拟软件,对不同铸件结构和不同浇注工艺条件下的铸件热裂缺陷形成倾向进行了系统研究,得到了优化后的铸件结构和铸造工艺,并进行了生产验证,其结果基本吻合.     

金属型重力铸造高强度铝铜合金

目的 针对铝铜合金热裂敏感性高、难以进行金属型铸造的难题,研究其合金成分、铸造工艺、组织与性能的关系。方法 首先充分分析铸造铝铜合金的凝固机制与特点,在ZL205A合金基础上,设计了新型合金成分以及两种铸造试样模,经过熔炼、铸造与热处理,获得砂型铸造与金属型铸造试样,进行力学性能测试、组织分析,并观察试样的抗热裂性。结果 两种铸造试样都获得了较高的力学性能,铸态及T6态全部为等轴晶组织,成功避免了热裂问题,并提高了合金的力学性能;金属型铸造试制了油马达铸件。结论 证明了通过铝铜合金的成分优化设计,以及含钪复合细化剂的合理匹配,采用金属型铸造获得等轴晶组织,进而避免粗大枝晶组织,是克服热裂问题的关键,从而实现金属型铸造高强度铝铜合金。     

Mg-Gd-Y合金及其构件的组织与性能研究

目的 针对VW103(Mg-10Gd-3Y)和VW63(Mg-6Gd-3Y)2种铸造镁合金,从材料微观结构入手,探讨分析2种合金力学性能差异性,获取了2种镁合金在工程应用中的铸造性能及其力学特性。方法 采用热分析法和改进的裂纹环试样等方法,开展2种合金的凝固温度范围和铸造裂纹倾向研究。测量和分析其凝固温度范围、液态流动性、热态和冷态下的材料抗裂性能,获得Mg-Gd-Y稀土铸造镁合金的铸造特性;基于构件本体不同区域取样,获得Mg-Gd-Y合金在室温和150℃下的力学性能,并对整体铸件结构的承载能力和稳定性进行评估。结果 在铸造性能方面,热态下脱模,VW103和VW63 2种合金均未出现开裂现象;冷态下脱模,VW103合金试样出现开裂。在力学性能方面,与VW103合金相比,VW63合金具有更好的综合力学性能,VW63合金铸件本体试样在高温（150℃）条件下拉伸性能均值为320 MPa,表现出优异的力学性能。结论 VW63合金具有更好的力学性能和铸造性能,采用VW63合金、树脂砂反重力方法制备的整体铸件满足了结构承载能力需求,并且在测试过程中铸件位移（变形）与载荷和加载时间呈现出良好的线性关...     

大型铸钢件热裂阻止措施研究

铸钢是一种很重要的金属材料,它具有优良的物理化学性能。在机械行业中,大型铸钢件有重要用途,特别是一些军事行业。然而,在铸造过程中,会产生热裂现象,进而使铸件报废。因此,阻止热裂现象的研究是机械行业的头等事之一。     

K403合金铸造涡轮叶片热裂的研究

研究表明，热裂是合金枝晶间液体处于不连通状态的温度与合金完全凝固温度范围内产生，铸造涡轮叶片热裂最常出现的部位是叶冠与叶身或者榫根与叶身的连接段，热裂在外貌上呈弯曲不规则形状，通常是不连续的，常有几条裂纹沿枝晶间或晶界向相同的方向扩展，热裂严重区断口呈光滑的“土豆”状，在热裂扩展出现光滑区与撕裂并存。降低合金初熔温度的微量合金化元素（如Ｂ，Ｚｒ）明显增加了热裂的敏感性。     

A modified hot tearing criterion for direct chill casting of aluminium alloys

Using the good criteria to predict hot tearing is very important during DC casting of aluminium alloys. Among all the hot tearing criteria, a fracture-mechanics based SKK criterion proposed by Suyitno et al. has made considerable improvements in the hot tearing prediction. However, its obtained hot tearing susceptibility (HTS) evolution during solidification is also not completely consistent with real industrial production circumstances, especially when approaching the solidus temperature. In this paper, some further modifications are made based on the SKK criterion to emphasise the important effect of solid bridging/grain coalescence on hot tear propagation. It is proved that the HTS evolution in freezing range predicted by the modified hot tearing criterion is in good agreement with casting practice.     

Al-Cu合金固相区的力学行为及热裂的研究

本文测试了凝固过程中Al-Cu合金在准固相区的拉伸强度,结果表明:液相分数是影响合金拉伸强度的决定因素,拉伸强度与液相分数及温度的关系可分别表示为。合金凝固前期收缩受阻,使其后期的拉伸强度显著下降。Al-Cu合金在液相分数少于25～30％时,可能产生晶间微裂纹。     

Effect of Al content on hot tearing behaviour of Mg–xAl–2Ca–2Sm alloys

Mg–xAl–2Ca–2Sm (x?=?3, 5, 9 and 15) alloys were tested using an ‘L’-shaped sand mould serving as a hot tearing testing system. The experimental results showed that the solidification range of the Mg–xAl–2Ca–2Sm alloys first decreased and then increased as the Al content was increased. Furthermore, by increasing the Al content, the dendritic arms of the α-Mg phase become more developed, and the hot tearing tendency of the Mg–xAl–2Ca–2Sm alloys increased. In addition, the variety of precipitated phases was seen to be affected by the Al content and the tendency for hot tearing depended on the precipitated phase. The tendency of the Mg–xAl–2Ca–2Sm alloys for hot tearing first decreased and then increased with increasing Al content.     

铸造Al-Cu合金凝固缺陷研究现状

铸造Al-Cu合金的凝固缺陷严重影响了铸件的性能,控制或消除凝固缺陷对提高铸件成品率有重大意义。综述了铸造Al-Cu合金在工程中出现的常见凝固缺陷,如偏析、热裂、显微疏松、缩孔等。重点分析了各类缺陷的形成机理与特点,从合金化、熔铸工艺、热处理工艺、数值模拟等角度提出了减少铸造Al-Cu合金凝固缺陷的方法。     

Determination of hot crack susceptibility in various kinds of steels

The aim of this investigation was to study the hot crack susceptibility of some Turkish and German structural steel plates with a modified varestraint-transvarestraint test method. Testing was accomplished using a Tungsten Inert Gas (TIG) welding process. The results of this study revealed that total crack length increases as welding current increases or punch radius or welding speed decreases. An attempt is made to provide explanations for these phenomena.     

Y含量对MgZn9YxZr0.5合金热裂敏感性的影响

基于Clyne-Davies模型,对MgZn9YxZr0.5(x=1,2,4,6,质量分数/%,下同)合金热裂敏感性(CSC)进行预测;采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分别对MgZn9YxZr0.5合金的显微组织与断口区域形貌进行观察,并采用"T"型热裂模具测试系统,采集MgZn9YxZr0.5合金凝固收缩应力随温度(或时间)的变化曲线。结果表明:CSC预测值与裂纹体积实测值具有相同的变化趋势,其热裂敏感性从高到低的顺序是:MgZn9Y1Zr0.5>MgZn9Y6Zr0.5>MgZn9Y2Zr0.5>MgZn9Y4Zr0.5;当w(Y)≤4%时,枝晶干涉点温度与热裂纹萌生温度随Y含量增加而降低,而当w(Y)=6%时,枝晶干涉点温度与热裂纹萌生温度随之升高。随Y含量不同,MgZn9YxZr0.5合金凝固过程中析出相类型、含量以及α-Mg枝晶倾向的改变被认为是影响晶界裂纹萌生、扩展和热裂的主要微观机制。