发动机活塞裙铸造过程模拟及工艺优化

目的优化发动机活塞裙铸件铸造工艺。方法采用UG等软件设计活塞裙铸件浇注系统以及采用MAGMA铸造仿真软件对铸造工艺进行仿真预测,分析铸件凝固温度场,预测缩孔、疏松等铸造缺陷,进一步优化铸造工艺。结果铸件整体上实现了自下而上的顺序凝固,虽然通过冒口获得了一定程度的补缩,但凝固温度梯度不明显,冒口疏松缺陷依然延伸至铸件上端面。通过合理设置冷铁,增加冒口和内浇口数量,从而实现铸件顺序凝固,使补缩效果更为明显,可有效降低缩孔、疏松缺陷。结论采用MAGMA铸造仿真软件分析凝固过程并预测缺陷,通过改进和优化工艺,可以有效预防活塞裙铸件缺陷的产生,提高铸件合格率。     

铝(镁)合金消失模铸造近净成形技术研究进展

阐述了铝(镁)合金消失模铸造技术的研究现状,着重介绍了铝(镁)合金消失模铸造在金属液充型、振动凝固、压力凝固以及消失模壳型铸造等技术方面的最新研究进展。研究表明,铝(镁)合金在消失模铸造过程中,需重点解决针孔、缩松等缺陷,提高液态合金的充型能力和铸件的力学性能;通过采用振动凝固和压力凝固的手段,可以提高金属液充型能力、细化组织、提高组织致密性,明显提高铸件力学性能。真空低压消失模壳型铸造技术,可以解决普通消失模铸造易于出现的孔洞和夹杂等缺陷以及浇不足和浇注温度高等问题,是一种生产复杂薄壁高质量铝、镁合金精密铸件的新方法。     

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。     

凝固速度对镁合金阳极组织与性能的影响

以Mg-Hg-X合金为研究对象,利用金相显微镜、扫描电子显微镜、电化学测试仪等研究了不同铸造凝固速度对镁合金阳极经混合酸侵蚀后显微组织、电化学性能和腐蚀速率的影响.结果表明,Mg-Hg-X合金中Mg、Hg形成的第二相化合物组成随合金铸造凝固速度变化而改变,缓慢凝固主要形成Mg3Hg相,快速凝固主要形成Mg2Hg相;同时随铸造凝固速度加快,Mg-Hg-X合金材料腐蚀速率有所降低,电极电位正移.     

高温合金真空电磁铸造补缩数学模型的建立与应用

为了提高高温合金母合金锭的内在质量,本文提出了高温合金的真空电磁铸造技术,并建立了表示高温合金真空电磁铸造凝固过程中液态金属补缩能力的数学模型。利用该模型比较了K417高温合金真空电磁铸造和真空熔铸两种铸造方法凝固过程中液态金属补缩能力的强弱,并通过试验验证了数学模型计算结果的准确性。试验结果表明:在高温合金凝固过程中施加60 A5、0 Hz的电磁搅拌,可以大幅提高液态金属的补缩能力,使高温合金母合金锭中心缩松和缩孔的比率从54%降低到33%,因而大幅提高了高温合金母合金锭的利用率。     

ZL205A热壳精密铸造工艺研究

ZL2 0 5A合金以其优良的综合力学性能在航空航天工业中得到广泛的应用 ,但ZL2 0 5A合金的铸造工艺性能较差 ,一般适用于带冷铁的砂型铸造 ,在热壳精密铸造生产铸件时 ,对浇注工艺的要求很高 ,否则很容易出现疏松、缩松、气泡、表面缩陷等铸造缺陷 ,导致铸件质量和力学性能不合格 .本研究结合ZL2 0 5A的铸造性能特点 ,进行了ZL2 0 5A合金的热壳精密铸造研究 ,总结了浇注工艺参数和加压凝固工艺对ZL2 0 5A热壳精密铸件质量的影响 .     

可用于关键部件的高性能铝合金

英国Irmoval技术公司日前获得一项采用新型铸造技术“直冷流变铸造（DCRC）”生产新型应用型高性能铝合金的项目。这一项目由英国贸易和工业部技术发展计划资助。直冷流变铸造工艺可以生产超出传统凝固技术生产范围的合金，这意味着成分复杂的合金可首次用经济方式铸造，得到的铝合金性能非凡。[第一段]     

北京航空材料研究院铸造高温合金及工艺发展40年

简要介绍了航空材料研究院４０年来在铸造高温合金及工艺包括熔炼，铸造，定向凝固及细晶铸造等领域取得的成就。     

反重力铸造对高强度铝合金凝固组织影响的研究

采用反重力铸造方法生产高强度铝合金铸件已成为航空、航天领域内获得优质构件的重要途径。研究了反重力铸造对高强度铝合金ZL114A和ZL205A铸件凝固组织的影响。结果表明,合金的凝固组织存在着不同的位置效应,对于ZL114A合金铸件,冷端晶粒尺寸最小,靠近浇口处晶粒尺寸粗大。对于ZL205A合金铸件,随距浇口处距离的减少,枝晶间分布的网格状θ(A l2Cu)相逐渐由粗变细,α(Al)枝晶内分布的黑色点状T(Al12CuMn2)相逐渐减少。分析表明,在反重力铸造补缩压力相同的情况下,合金的凝固温度范围不同是造成凝固组织不同位置效应的主要原因。     

铸造铝锂合金凝固过程及形成的组织的研究

在对变形铝锂合金成分及其相图进行充分分析的基础上，选取了一种锂低成分的铸造铝锂合金。通过组织分析和力学性能测试的结果表明：Ｚｒ不仅细化晶粒，而且改善δ相的析出，对性能的提高起重要作用；在铸造条件下，凝固过程可进行到５４７℃包晶反应发生；合金主要强化相是δ＇与Ｔ１；晶界上ＰＦＺ、富Ｓｉ相及平衡相Ｔ２的形成是导致沿晶断裂的主要原因。     

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。     

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。     

铸造耐热铝合金的研究进展及展望

随着资源和环境问题日益突出,世界各国均对汽车工业节能减排提出了迫切的要求.用铸造耐热铝合金替代铸铁可大幅度减轻车身质量,因此铸造耐热铝合金成为新一代汽车发动机缸体和活塞的主流材料.然而,商业铸造铝合金的高温性能并不能较好地满足当前应用需求,并且快速凝固铝合金和铝基复合材料受限于高昂成本和制备复杂性而不能被大范围推广.因此,目前学术界和产业界的研究多集中于铸造铝合金耐热性能的提升和新型高温强化机理的探索.铸造耐热铝合金可分为三个体系:Al?Si、Al?Cu和Al?Mg.其中,Al?Si合金因具备优异的铸造流动性等成型特性而被大范围研究和应用.通过添加多种元素进行合金化,在铝合金中形成各种熔点高、热稳定性好的金属间化合物阻碍晶界运动和位错滑移是目前主流的强化方式.而经过热处理和Si相变质,进一步调控合金的组织结构也是一种重要的强化手段.此外,优化熔炼和铸造工艺,减少夹杂和铸造缺陷对提高铸造铝合金的高温强度也有重要意义.值得注意的是,近年来的研究表明第二相的三维网状互联结构与合金高温性能的提升存在密切关系.在高温强度以外,国内外学者也致力于研究铸造铝合金的蠕变性能、疲劳性能和热暴露性能.本文从体系组成和国内外商用产品两方面归纳了铸造耐热铝合金的发展和应用,分析了铸造铝合金组织结构调控的基本手段,总结了铸造铝合金高温性能的最新研究成果,同时对铸造耐热铝合金的未来研究方向进行了展望.     

ESI集团宣布向市场推出新版本有限元铸造模拟软件

在虚拟样机制造和生产工艺模拟的数字模拟软件出版界占有世界领先地位的ESI集团向市场推出了ProCAST 2005模拟软件，这是一种完整的、以有限元技术为基础的高性能铸造模拟软件，适于对广泛的工艺和合金进行模拟试验，包括高压和低压铸造，砂模重力铸造和蜡模铸造工艺。     

强脉中电流对铸造ZA27合金性能的影响

在砂型铸造ZA27合金的凝固过程中施加强脉冲电流，测量了得到了试样的力学性能，结果表明，脉冲电流可明显抑制ZA27合金中枝状晶的长大，提高合金的抗拉强度及延伸率。     

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...     

对美国Howmet公司铸造高温合金生产技术及发展的评述

对Ｈｏｗｍｅｔ公司铸造高温合金的生产技术现状及发展历史进行了综合评述，包括其生产技术，科研管理的特点和高温合金生产的各项工艺技术指标，要求和经验，并介绍了铸造高温合金的新工艺，新技术及新成果，对我国高温合金的科研及生产具有一定的指导意义。     

TiAl合金精密铸造计算机数值模拟的研究现状与展望

TiAl合金具有低密度、高比强度,以及良好的抗蠕变、抗氧化性等性能,精密铸造工艺可以较好地实现TiAl合金零件尤其是复杂结构零件的成型。利用计算机数值模拟手段优化精密铸造工艺,可提高铸件品质,降低成本及缩短产品试制周期。对TiAl铸件的充型和凝固过程以及其应力和微观组织的计算机数值模拟的研究现状进行了综述和展望。     

工业燃气轮机涡轮叶片用铸造高温合金研究及应用进展

工业燃气轮机具有热效率高、污染低等突出优点,成为未来发电机组与大型水面舰船动力的首选设备。铸造高温合金是工业燃气轮机涡轮叶片等热端部件的关键材料,其性能和制备水平在一定程度上决定了先进燃气轮机的功率、效率、寿命等性能。本文重点综述了工业燃气轮机及其涡轮叶片用铸造高温合金材料的研究及应用现状,并对工业燃气轮机涡轮叶片用铸造高温合金及涡轮叶片制造技术的发展趋势进行了展望。未来,先进定向凝固,“材料基因工程”等技术将逐渐应用到工业燃气轮机涡轮叶片用铸造高温合金的研制中;此外,先进工业燃气轮机上定向/单晶高温合金的应用将越来越广泛。     

用触变法降低Al和Mg的铸造成本

澳大利亚公共卫生科学与工业研究组织(SIRO)开发了一种高压铸模铸造工艺，称为先进触变冶金法(ATM)，该工艺特别适于Al和Mg合金铸造。而且成本低、能耗小，有利于改进产品质量。