铸铁合金熔体成分及性能热分析系统的研究

对热分析技术的特点进行了分析，提出了一种对铸造合金熔体成分及性能进行综合检测和预报的新的热分析技术，该技术可根据所测得的温度特征值及所回归的数学模型，预测灰铸伯和球铁的主要成分和性能，为了实现对所建数学模型的动态修正和更新，设计引用了对热分析模型自适应性分析软件模块，通过对冷却曲线形状的分析，实现对特征值的误判和预测值偏差的解释，将传统热分析技术从单纯的定量拓宽到了定量和定性相结合，在自动校正技术的基础上，设计开发了能对铸铁成分进行检测并预报其性能的微机热分析仪硬件电路系统和软件系统。     

铸造合金金相分析图象处理系统的研究

概要介绍了计算机图象处理技术在金相分析方面的发展。提出了适用于金相分析的图象处理方法，并研制了铸造合金金相分析图象处理系统。该系统可对金相试样或图片作出识别。     

国外热分析技术研究的新进展

介绍了十余年来国外炉前定性热分析技术的研究与发展动态，并列出一些研究成果。     

熔体预处理对过共晶Al—Si合金组织及性能的影响

为提高合金材料的力学性能,研究了熔体预处理对过共晶Ａｌ－Ｓｉ合金的组织及性能的影响,结果表明：一定的熔体预处理工艺条件既能细胞化过共晶Ａｌ－Ｓｉ合金中的初生硅,又能细化共晶硅,同时也可改善其显微组织的不均匀性,合金合金的力学性能得到明显提高,即抗拉强度σｂ增加４３－６０％,延伸率δ增加１９．５－１０２％,硬度ＨＢ增另１９－２６．６％,并对熔体预处理的细化机理进行了初步研究。     

熔体预处理对过共晶Al-Si合金组织及性能的影响

为提高合金材料的力学性能,研究了熔体预处理对过共晶Ａｌ－Ｓｉ合金的组织及性能的影响．结果表明：一定的熔体预处理工艺条件既能细化过共晶Ａｌ－Ｓｉ合金中的初生硅,又能细化共晶硅,同时也可改善其显微组织的不均匀性,使合金的力学性能得到明显提高,即抗拉强度σｂ增加４３％～６０％,延伸率δ增加１９．５％～１０２％,硬度ＨＢ增加１９％～２６．６％．并对熔体预处理的细化机理进行了初步研究．     

热型连铸Al—Cu合金的组成与性能

在热型连铸设备取了Ａｌ－１０％Ｃｕ合金的线性，对线材的组织与室温拉伸进行了实验分析，发现了该工艺可显著提高材料的轴向性能，认为这是硬脆的ａ－Ａｌ－ＣｕＡｌ２共晶体材料中沿轴向分布的结果。     

铝熔体在铸嘴型腔中的传热及凝固现象分析

在双辊铝带坯铸轧工艺中，前箱铝熔体的温度对金属熔体在铸嘴型腔中的流动性能、铸轧速度和铝带坯质量有重要影响，而确定前箱铝熔体温度的基本依据是熔体在铸嘴型腔中的能量损失。目前，双辊铸轧铝带坯生产中前箱铝液温度主要通过经验或大量试验确定。通过分析金属熔体在铸嘴型腔中的对流换热及凝固现象，建立了非稳态和稳态传热过程中金属熔体在铸嘴型腔中的温度变化近似数学模型。这对合理确定参数（铸轧速度、铸嘴的几何尺寸和环境温度等）不同时前箱熔体温度提供了理论依据。     

Cu含量对铝硅合金热暴露后显微组织和拉伸性能的影响

针对于我国多种柴油机缸盖和机体所使用的ZL702A合金在高温工作过程中经常出现过早失效的情况,对Al-7Si-xCu-0.3Mg-0.3Zn（xw（cu）=1.5,2.5,3.5%）合金分别在200℃和250℃进行了0～1 000 h恒温处理试验（热暴露）,测试了合金热暴露后其室温拉伸性能随时间的变化规律,采用光学金相显微镜、透射电子显微镜观察了合金显微组织的变化,综合分析了不同Cu含量对合金热稳定性的影响规律.随着热暴露时间延长抗拉强度快速下降,后期趋于稳定,延伸率先缓慢上升,后保持不变;随着热暴露温度的提高,合金的力学性能变化速度加快.随着Cu含量的增加,合金热暴露后的抗拉强度逐渐增大,塑性逐步降低;TEM分析可知,热暴露后该合金强度下降是由富铜相经过″θ→θ′→θ的转变,使得合金中的强化相完全析出、粗化所致.     

超声波对铸造合金组织和机械性能的影响

以几种典型合为对象，研究了超声波对液态金属的作用效果。实验结果表明：超声波能够细化铝合金、铅合金及灰铸铁的微观组织、改善第二相的形态，并使第二相的分布变得更为均匀；超声波能够提高铸件的机械性能。     

Numerical Simulation of Bubble Migration in Liquid Titanium Alloy Melt During Vertical Centrifugal Casting Process

立式离心铸造钛合金熔体中气泡运动的数值模拟

徐琴¹,王星¹,吴士平²

（1. 河南工业大学 机电工程学院,郑州450001;

2. 哈尔滨工业大学 材料科学与工程学院,哈尔滨 150001）

创新点说明：

针对圆筒形薄壁复杂钛合金铸件的离心铸造问题,采用简化的型腔模型对气泡在钛合金熔体中运动规律进行了研究,分析气泡初始位置、铸型转速和旋转方向等对气泡迁移的影响,对预测钛合金铸件中气孔缺陷和深入认识离心铸造中的两相流动有一定意义。

关键词：钛合金;立式离心铸造;气泡;运动;数值模拟

     

熔体温度处理和合金成分对铝硅合金凝固收缩率的影响

合金凝固过程的收缩会使铸件产生缩孔、缩松、热裂、应力和冷裂等缺陷.运用阿基米德原理设计了测定合金凝固收缩率的实验装置,并研究了Al-25%Si合金凝固收缩率随熔体温度处理和合金化元素的变化规律.试验结果发现:Al-25%Si合金凝固收缩率随过热温度的升高先减小后增大,随降温后保温时间的延长,收缩率逐渐减小;当熔体在960℃保温30min后,又在770℃保温60min时,凝固收缩率达到最小值0.40%.单独加入Cu、Ni和Mn元素时,凝固收缩率分别从0.87%逐渐减小到0.77%、0.75%和0.52%.但是单独加入Mg元素时,凝固收缩率从0.87%逐渐增加到0.92%.     

铸造合金凝固过程补缩机理的探讨

建立了描述铸造合金凝固过程补缩机理的数学模型，并应用数学模型对一些铸造方法的补缩效果进行了比较，表明金属型差压铸造是补缩能力最强的一种铸件成型方法．     

液晶高分子合金的开发与研究

简要介绍几种新型液晶高分子合金材料及开发与研究。     

熔体热历史对Al-10%Cu合金组织和性能的影响

Al-Cu合金是工业上应用广泛的合金.为了提高Al-10%Cu合金的力学性能,研究了熔体过热处理和高低温熔体混合处理对Al-10%Cu合金组织和性能的影响.结果发现：过热处理和高低温熔体混合处理能细化Al-10%Cu合金的凝固组织、提高其力学性能.熔体在900℃下过热处理后,其抗拉强度和延伸率最大,分别为171.9MPa和2.87%.高低温熔体混合处理对合金组织和性能的影响明显强于熔体过热处理.高低温熔体混合处理后,Al-10%Cu合金的抗拉强度和延伸率分别被提高到231.9MPa和3.62%.     

火电厂脱硝液氨泄漏模拟分析

以某2×300MW燃煤电厂烟气脱硝改造工程为例,采用模拟计算的分析方法,对液氨泄漏的风险进行评价,计算出其影响范围,并提出相应的防范措施。     

高强韧铸造铝合金组织与性能研究

采用正交试验研究了Cu,Mg,Mn,Zn四种元素对新型高强韧耐热Al-Si-Cu-Mg-Mn-Zn合金室温及250℃力学性能的影响规律,分析了Al-7.0Si-2.5Cu-0.5Mg-0.3Mn-0.8Zn合金铸态及热处理后试样的金相显微组织和250℃断口形貌.结果表明:Cu,Mg,Mn,Zn四种元素对Al-Si-Cu-Mg-Mn-Zn合金室温及250℃抗拉强度和延伸率的影响顺序为,Mg>Cu>Zn≥Mn,Mg和Cu是主要影响因素,Mn和Zn是次要影响因素.随着Mg含量的增加,合金室温及250℃抗拉强度升高而伸长率下降,随着Cu含量的增加,合金室温抗拉强度升高而伸长率下降,250℃抗拉强度升高而伸长率呈先升后降趋势,Zn含量的提高有利于提高合金250℃延伸率.为使合金具有良好的综合力学性能(室温及250℃),Al-Si-Cu-Mg-Mn-Zn合金的最佳质量分数为7.0%Si,2.5%Cu,0.3%Mg,0.3%Mn,0.8%Zn,且合金力学性能室温时bσ≥345 MPa,5δ≥6.0%,250℃时bσ≥220 MPa,5δ≥9.0%.     

变质及熔体处理对过共晶铝硅合金组织的影响

为了研究变质及熔体处理对过共晶铝硅合金组织的影响,采用光学显微镜、扫描电子显微镜等技术研究了Cu-14％P(质量分数)磷铜变质、Al-10％ RE(质量分数)混合稀土变质以及熔体处理的过共晶铝硅合金组织变化特点.结果表明,熔体处理未能使初晶硅细化,但出现了部分共晶组织被初晶硅晶粒包裹的现象;磷铜变质剂对初晶硅有良好的细化变质作用,组织弥散细小,尖锐的棱角变得圆滑.Al-10％ RE(质量分数)混合稀土变质剂对初晶硅与共晶硅都有一定的细化作用,但对初晶硅的变质效果不如Cu-14％ P(质量分数)变质剂,且变质不均匀,而对共晶硅的细化效果优于磷铜变质剂的细化效果.     

铝合金铸件涂料的研究

从提高大型铝合金铸件质量出发,通过对涂料基本成分分析探讨,自行研制大型铝合金铸件Ｌ２１１型涂料．该涂料具有良好的工艺性能,能有效防止铸件表面粘砂、夹砂等缺陷,提高铸件表面质量,粗糙度可达到４．５～１２．５