保温套对Al—12％Si合金平板铸件的补缩效果

本文对熟石膏保温套在LM6合金平板铸件上的补缩效果进行了研究,其研究结果如下: 1).园柱形普通砂型冒口和保温套都符合Chvorinov法则。它们之间的关系可用下式表达: 对于砂型冒口:T=0.065(V/SA)~2; 对于保温套:T=0.200(V/SA)~2。式中:T——凝固时间(分); V/SA——圆柱体体积与表面积之比(mm)。 2).对某一给定的铸件,当采用砂型冒口和保温套时,如果选用的冒口太小,组合件上的园柱体比单体铸造的园柱体的凝固时间长,而当采用大冒口时,其凝固时间比单体铸造的园柱体的凝固时间短。 3).当采用凝固比>1.4的冒口时,沿着铸件长度方向的缩松减少或消除;当采用凝固比>1.6的冒口时,水平面上的缩松不再进一步减少。 4).凝固比是一个重要的参数,它影响着用砂型和保温套冒口进行补缩的 LM6合金平板铸件的致密度。 5).因为普通冒口和保温套都符合Chvorinov法则,所以当知道了合适的凝固比以后,就能设计给定铸件的普通冒口和保温冒口套。     

保温冒口研究

采用平板铸件法测定了珍珠岩、发泡石膏、陶瓷棉三种保温材料和湿砂型的热物理系数.从砂型铸件的凝固特点出发,提出了保温冒口的计算方法并利用测得的热物理系数对纯铝立方体铸件做了验证,实验结果与计算相符:珍珠岩和发泡石膏保温冒口比普通冒口约小七倍,陶瓷棉保温冒口约小八倍.最后对保温冒口的效能进行了理论分析,说明形成集中缩孔的合金铸件采用保温冒口,可以显著提高生产率和铸件实收率,节省金属熔化和切割冒口费用,减少金属损耗.     

用保温冒口来降低铸件成本

铸造厂采用保温冒口可以增加利润。保温冒口工艺在铸钢厂已用了好些年,而现在已开始在灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁及有色金属铸造车间中得到应用。良好的保温冒口工艺会带来如下一些(或其中一个)好处。如提高实收率、缩短清理时间、控制缩孔、降低材料搬运费和能耗费用、提高生产率等。提高实收率——由于正确采用保温冒口得到的节约效果在提高实收率上是很显著     

铸钢件保温冒口的优化设计

本文建立了以保温冒口收缩孔腔变化规律及其影响因素的定量关系为基的保温冒口优化设计数学模型,并用随机方向搜索法进行了FHP冒口的优化设计。提出了保温冒口设计准则应为;(i)、创造通向冒口的顺序凝固;(ii)、冒口内的安全高度控制在25～50mm;并据此开发了FHP保温冒口优化设计软件系统。通过现场验证:优化设计的冒口其工艺出品率可从原来的70～75％提高到80～85％;该软件系统占用内存小、使用方便、运行时间短,能在各种低档微型机上应用;它适用于不同钢种、形状、型砂的中小碳钢铸件。     

FA型保温补贴块的研制与应用

本文针对中小型铸钢件用保温补贴的性能要求,经工艺优化,研制成FA型保温补贴块,其物、化、工艺等综合性能优于国内同类产品;作者通过测定FA型保温补贴块的E～δ/M曲线,为保温补贴的尺寸设计提供了可靠依据;经生产验证表明:FA型保温补贴块及其设计可靠,完全可以取代金属补贴,其经济与社会效益显著。     

铸钢件保温冒口一件一型补缩整体功能的系统辨识

本文对铸钢件保温冒口-件-型补缩整体功能以及各影响因素的影响顺序进行了探讨;采用系统分析的方法进行该补缩整体影响因素的简略理论分析和量化;借助金属液渗流过程的模型建立冒口大小和冒口内收缩孔腔规律的隐式方程,通过大量实验进行该补缩整体功能的系统辨识,得到了整体功能与各影响因素的定量关系及影响顺序,为保温冒口的优化设计奠定了良好的模化基础。     

过冷熔体保温时间对Ni-3.3B合金凝固组织的影响

为研究熔体过冷保温处理对合金凝固过程和组织的影响,通过调控高频感应熔炼功率,调节Ni-3.3B(质量百分比w/%)合金过冷熔体的保温时间,得到不同保温时间(18～450 s)下Ni-3.3B合金的凝固组织。采用X射线衍射仪对凝固后试样进行物相分析,利用光学显微镜对凝固组织进行观测与分析,通过显微硬度试验表征其力学性能的变化。研究结果表明:Ni-3.3B合金的凝固组织由初生α(Ni)及不同形状的共晶组织(Ni+Ni_3B)组成。随着保温时间的增加,合金中初生α(Ni)分数逐渐增加,规则共晶组织片层间距减小,且分布更均匀;不规则共晶组织分数降低,随过冷熔体保温时间的增加,共晶组织的显微硬度具有增大的趋势。     

AlSi7MgBe合金半固态坯料制备及其触变成形

采用近液相线半连续铸造技术制备AlSi7MgBe合金半固态坯料,研究制坯工艺以及二次加热温度和保温时间对半固态浆料微观组织的影响,通过组织与性能分析对AlSi7MgBe合金的半固态触变成形性进行了研究．研究结果表明,AlSi7MgBe合金采用近液相线半连续铸造,坯料具有均匀、细小的蔷薇状组织．当二次加热温度为595℃,保温15min时,能够得到适合于进行半固态触变成形的球化组织．对近液相线半连续铸造AlSi7MgBe合金坯料进行半固态触变成形,可以获得轮廓清晰、组织致密的成形件,成形件的组织与性能得到改善,与液态模锻工艺相比,硬度提高20％．     

Nd_(8.5)Fe_(84)Nb_(0.5)Zr_(0.5)B_6Cu_(0.5)稀土永磁合金磁性能的研究

采用熔体快淬法制备出了不同快淬速度(铜轮转速)的Nd8.5Fe84Nb0.5Zr0.5B6Cu0.5稀土永磁合金条带,研究了制备工艺和晶化工艺对该合金磁性能的影响.研究结果表明:快淬速度对该合金的磁性能有很大的影响,合金在20 m/s快淬时磁性能最佳;晶化温度过高或者晶化时间过长,都会造成晶粒尺寸过大,其比表面积减小;晶化温度过低或者晶化时间过短,晶化不完全,造成软、硬磁性相析出较少和大量非晶相的存在,都阻碍软、硬磁性之间的交换耦合作用,影响合金磁性能的提高.经最佳晶化工艺处理后合金在20 m/s快淬时具有最佳磁性能,即剩余磁饱和强度Br=0.72 T、矫顽力Hc=380.98 k A/m和最大磁能积(BH)max=103.72 k J/m3.     

数值模拟结合实验验证克服铸件疏松缺陷

针对大型镁合金(137 kg)主机匣铸件法兰边的疏松缺陷,采用数值模拟结合实验验证的方法,研究了冒口种类和冷铁结构对主机匣法兰边内部疏松缺陷的变化规律,从补缩凝固角度分析了产生缺陷的原因,给出了解决缺陷的基本思路.结果表明:对于模数为1.3 cm的法兰边,分散布置Ф50 mm的保温冒口,在其中间放置厚度为(1.5~2.0)倍法兰边厚度的冷铁,对冒口颈加R角,可使得ZM6合金液在保温冒口中形成模数变化梯度,保证补缩通道通畅,消除法兰边内部的疏松缺陷.     

膨胀珍珠岩保温冒口新工艺在铸钢生产中的应用

在铸钢生产中成功的应用于膨胀珍珠岩保温冒口新工艺，通过该新工艺的实施，与普通砂型冒口相比，冒口重量缩小约３５％￣５０％，铸件工艺出品率提高到６１％￣８０％，并大大地提高了铸件的内在质量。     

一种硬度排序分析法

为改善材料硬度研究中出现的压痕偏离目标或数据结果误差等问题,文中提出了一种新型硬度分析法,采集试样目标区域的随机硬度,将所得数据从小到大进行排序,通过数值范围和分布斜率分析各种工艺对组织硬度的影响。分析了过冷度、过冷保温处理和热处理对Fe-B、Ni-B、Al-Si合金硬度的影响规律,并以文献报道的Bi_2Te_(3-x)Se_x复杂合金硬度变化分析验证了文中方法。研究结果表明:在Fe-B合金深过冷凝固过程中,过冷度越大,固溶体相α-Fe硬度越大,金属间化合物Fe_2B相硬度越小;随着Ni-B合金保温时间的延长,固溶体相ɑ-Ni的显微硬度下降,金属间化合物Ni_3B相的显微硬度上升;Al-Si合金保温温度越高,初生硅硬度越大,α-Al硬度越小。文中方法能快速的呈现不同合金熔体过冷度、保温时间、热处理工艺和熔炼工艺等对材料硬度的影响规律,较准确判断材料被处理前后整体的成分分布变化或者组织性能的微弱变化情况。     

Mg-Mn-RE合金铸态及热处理后显微组织研究

研究了Mg-Mn-RE合金铸态及不同热处理工艺下的显微组织。结果表明:Mg-Mn-RE合金铸态下晶粒内部分布着大量细小的合金相颗粒,而且在晶界附近形成了无沉淀相析出区;520℃保温,不同冷却方式下硬度值变化趋势相同;520℃保温7 h,不同冷却方式下合金的晶粒大小差别不大,物相构成没有发生变化,水冷时孪晶数量比空冷时多,且合金相颗粒没有完全分解、固溶。     

铸钢保温暗冒口尺寸计算探讨

本文从“冒口凝固时间大于或等于铸件凝固时间”的原则着手,探讨了用模数法计算暗冒口尺寸的新方法,由本方法计算的冒口不需要再进行冒口利用率的校核就能得到满意的结果;探讨了保温冒口与砂型铸件的凝固系数的测试和计算,模数法的简化公式及其使用范围;图介法的作图方法并简述安全系数E和节园系数K_1、K_2、K_3、K_4的确定方法;本文还根据图介法设计了冒口计算尺,使冒口尺寸选择更简便。     

热处理工艺参数对T12钢碳化物球化的影响

用正交试验法研究了奥氏体化温度、保温时间、等温温度3个热处理工艺参数对T12钢碳化物球化的影响,以碳化物的粒化程度和硬度值为目标,通过极差分析和方差分析得出：奥氏体化温度是影响T12钢碳化物球化的最主要因素,保温时间和等温温度是次要影响因素;在755℃保温1min后以690℃等温的热处理工艺为T12钢较优球化退火工艺。利用较优球化退火工艺处理后的试样得到了碳化物细小均匀的球状珠光体组织。     

热处理工艺参数对T12钢碳化物球化的影响

用正交试验法研究了奥氏体化温度、保温时间、等温温度3个热处理工艺参数对T12钢碳化物球化的影响,以碳化物的粒化程度和硬度值为目标,通过极差分析和方差分析得出:奥氏体化温度是影响T12钢碳化物球化的最主要因素,保温时间和等温温度是次要影响因素;在755℃保温1 min后以690℃等温的热处理工艺为T12钢较优球化退火工艺。利用较优球化退火工艺处理后的试样得到了碳化物细小均匀的球状珠光体组织。     

WDB620低碳微合金贝氏体无缝钢管焊接工艺研究

本文针对WDB620低碳微合金贝氏体无缝钢管,分别采用J507和J707Ni焊条通过选取不同的预热温度,焊接工艺参数,焊后热处理进行焊接试验,并进行了显微组织、力学性能、压力测试、接头探伤检验与分析。结果表明：WDB620低碳微合金贝氏体钢管采用J707Ni焊前预热,焊后回火,石棉保温缓冷等焊接工艺,利于焊缝金属和母材组织的过渡,着重解决了传统焊接冷却后产生延迟裂纹的倾向及接头性能不达标的缺陷,实验也说明适合的焊条型号,合理的焊接参数设置,正确的焊接工艺操作,适宜的焊后热处理工艺,对提高焊接性能和优化焊缝组织有显著效果。     

等温淬火球铁（ADI）引锭杆的研制

介绍了ADI引锭杆铸造生产工艺特点及其铸态组织要求,详细分析了主要合金元素的作用,运用正交试验法对等温淬火球铁（ADI）引锭杆的热处理工艺进行了优化试验,并对该引锭杆的淬透性进行了检测。试验结果表明,最大壁厚为140mm的ADI引锭杆需要进行必要的合金化,合金元素的加入量为：0.2%-0.3%Mo0、.4%-0.5%Ni0、.5%-0.8%Cu;该ADI引锭杆的优化热处理工艺为：在900℃奥氏体化保温90 min,再进行360℃等温淬火,等温“时间窗口”为90 min-120 min;在该成分与热处理工艺条件下,引锭杆可以淬透,能够获得以针状铁素体＋残余奥氏体为基体的组织,其力学性能达到QT900-8。     

双级均匀化对7055铝合金微结构与力学性能的影响

采用光学显微镜、透射电镜观察、硬度及单向拉伸测试,研究了双级均匀化制度对7055合金微结构与性能的影响。结果表明:与单级均匀化相比,双级均匀化处理的初级低温保温过程有利于原始晶界附近低Zr区域的Al3Zr弥散析出;双级均匀化处理后无沉淀析出带(PFZ)变窄,晶界附近Al3Zr粒子密度增加;弥散分布的Al3Zr粒子通过钉扎晶界与拖曳位错,有效地抑制了再结晶,以至于经热轧固溶后再结晶百分数降低40%左右;保留下来的大量位错和未再结晶组织,提高了合金T6态力学性能。     

铝镁锆合金焊丝制备工艺研究

采用均匀化处理-热挤压-拉拔退火-微刮削焊丝制备方法,结合硬度、电导率、拉伸等性能测试和微观组织观察手段,试验优化铝镁锆合金焊丝的生产工艺参数,并成功制备出铝镁锆合金焊丝。研究结果表明,在470℃保温24 h均匀化退火,挤压温度控制在420~430℃,挤压比为50~60,拉拔后中间退火制度为410℃/90 min,这样制备出来的铝镁锆合金焊丝表面光亮,质量良好,且焊接性能优异,能满足实际使用要求。