铝合金轮毂低压铸造充型过程数学模型的简化及验证

以铝合金轮毂低压铸造充型过程为研究对象,在原有的SOLA-VOF算法基础上提出了内外区域分离简化算法,设计程序模拟了该铸件的充型过程。结果表明,内外区域分离简化算法具有运行时间短、计算效率高等优势,得到了与SOLA-VOF算法基本相同的模拟结果。     

低压铸造汽车轮毂充型过程数值模拟研究

以低压铸造汽车轮毂为研究对象，对铸造充型过程数值模拟算法进行了研究改进。包括采用自适应压力迭代法提高了SOLA算法的迭代收敛速度；在计算中运用动态迭代搜索域减少了冗余的程序开销，提高了计算效率；采用精确算法与简化算法相结合的方法，在保证轮毂关键部位模拟精度的同时缩短了计算时间。     

低压铸造铝合金轮毂充型模拟实用研究

根据低压铸造圆盘类铸件的充型特点 ,设计开发了一套简化充型模拟软件 ,应用于低压铸造铝合金轮毂铸件的充型模拟。模拟结果与采用SOLA VOF算法的模拟结果进行对比表明 ,充型过程及铸件温度分布合理 ,实现了为后续凝固模拟提供准确的初始温度场的设计目标。该简化算法运算时间短 ,可以满足实际应用中对运算时间的要求     

低压铸造铝合金轮毂充型模拟实用研究

根据低压铸造圆盘类铸件的充型特点,设计开发了一套简化充型模拟软件,应用于低压铸造铝合金轮毂铸件的充型模拟。模拟结果与采用ＳＯＬＡ－ＶＯＦ算法的模拟结果进行对比表明,充型过程及铸件温度分布合理,实现了为后续凝固模拟提供准确的初始温度场的设计目标。该简化算法运算时间短,可以满足实际应用中对运算时间的要求。     

低压铸造过程充型模拟简化模型的研究

为了提高低压铸造充型过程数值模拟的计算效率，根据低压铸造中充型的特点，提出了一种简化的充型过程数值模拟的数学模型。用铝合金轮毂铸件进行了充型过程的模拟验证，模拟结果与原有的非简化算法的模拟结果进行对比表明，采用该简化算法有效地提高了计算效率，所得温度场分布和不同时刻的充型形貌与采用原有的非简化算法所得结果基本一致。     

低压铸造铝合金轮毂充型与凝固模拟

在低压铸造过程温度场及流场实验的基础上,开发了基于ＳＯＬＡＶＯＦ算法的充型与凝固过程数值模拟软件,对７２－４６轮毂铸件进行了模拟分析。结果表明,低压铸造充型过程中降温明显,准确的凝固模拟必须首先考虑充型。针对轮毂铸件的充型特点,开发了简化充型模拟软件。简化模拟得到的初始温度场与采用ＳＯＬＡＶＯＦ算法的模拟结果基本吻合,实现了为后续凝固模拟提供正确的初始温度场的设计目标。     

铝合金轮毂低压铸造充型非线性压力条件

在铝合金轮毂的低压铸造充型过程中,压力条件是影响压铸质量的主要因素.提出了低压铸造充型非线性压力条件的加载方法.结合线性与非线性压力加载的数值模拟,分析与验证了非线性压力条件的有效性,详细说明了压力条件对充型状态的影响,以及缺陷的形成.对于复杂轮型,非线性压力条件可以获得稳定充型状态;充型前流进入型腔后,可适当提高压力加载速度;在轮辐与轮辋下缘充型时,加载速度应较平缓;在轮辋部分的上升充型中,压力加载速度再次适当提高.研究表明,非线性压力条件可以有效地减少压铸充型缺陷,提高复杂轮毂的成品率;在保障前流稳定的情况下,可以通过数值模拟与试压铸而获得合理的非线性压力条件.     

铝合金消失模真空低压铸造的充型特征

试验研究了反重力浇注条件下，铝合金消失模真空低压铸造的充型流动特性。通过采用电极触点法测定不同条件（真空度、浇注温度、内浇道面积）下铝合金液体流动前沿的变化规律，获得了不同条件下液态ZL101的充型等时曲线；分析了影响铝合金消失模真空低压铸造充型形态的主要因素。     

铝合金轮毂低压铸造充型过程模拟及工艺改进

以实际生产中的铝合金轮毂铸件为例,采用商用软件AnyCasting和自己开发的低压铸造过程数值模拟软件对其充型过程进行了模拟,并针对铝合金轮毂件的气孔缺陷分析提出了工艺改进方案。经过实际生产验证,有气孔缺陷的产品明显减少,表明数值模拟技术在低压铸造领域中对于改进生产工艺、减少铸件废品等方面具有实际指导意义。     

低压铸造中充型过程的水模拟研究

采用水模拟试验研究了工艺参数对低压铸造充型品质的影响。结果表明,随着加压速度的增大,升压-保压阶段拐点处液面波动振幅增加;而动力粘性系数增大,波动振幅反而减小。随着加压速度的增加,无论排气孔的面积有多大,液面上升延迟时间都有增加的趋势;型腔内背压逐渐增大,液面上升延迟时间逐渐增加。液面上升延迟时间随进气阻力增加而增加,进气阻力过大明显降低充型质量。     

热处理温度对高铬铸铁组织和性能的影响

研究了热处理温度对亚共晶成分高铬铸铁组织及硬度的影响.结果表明,随加热温度的升高,高铬铸铁组织出现二次碳化物的析出与重溶现象,并且当二次碳化物的析出与重溶达到平衡时,材料的硬度出现峰值.     

回火温度对KmTBCr26高铬铸铁组织和力学性能的影响

利用X射线衍射及光学显微镜,研究了回火温度对KmTBCr26高铬铸铁显微组织的影响并测定了相应的硬度和冲击韧性.结果表明,所研究的KmTBCr26高铬铸铁属于过共晶成分,低温回火组织由回火马氏体、残余奥氏体及碳化物组成;高温回火组织由碳化物及共析组织组成.对于1000℃空淬试样,在460℃回火处理时可获得较好的综合力学性能.     

稀土铈孕育对过共晶高铬铸铁铸态组织的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪等研究了稀土铈对4．0％C～20．0％Cr过共晶高铬铸铁铸态组织的影响。结果表明：加入适量的稀土铈后初生碳化物得到明显的细化。     

不同热处理对一种高铬铸铁组织的影响

用X射线衍射（XRD）、磁性法和透射电镜（TEM）等方法研究了不同热处理对一种含Mo、Cu高铬铸铁的组织的影响。结果表明：高铬铸铁亚临界处理和去稳处理中,基体会以二次碳化物的形式析出过饱和的碳和合金元素,残余奥氏体发生马氏体转变。在亚临界处理中,处理温度越高,马氏体转变越快;在去稳处理过程中,当温度为1000℃时残余奥氏体量最少,随着处理温度的提高,残余奥氏体反而增多。二次碳化物析出的顺序是首先析出颗粒状的（Fe,Cr）23C6,然后随着保温时间的延长（Fe,Cr）23C6发生原位转变为M3C,基体部分转变为珠光体。     

亚临界处理对高铬铸铁组织及性能的影响

本文设计并制备了新型高铬铸铁,对其进行了系统的亚临界工艺研究。借助XRD、SEM、硬度计和粒磨磨损试验机研究了亚临界处理试样的显微组织、相组成、显微硬度及耐磨性。结果表明,制备的高铬铸铁铸态组织由枝晶状的残余奥氏体与莱氏体组成,组织中无粗大的一次碳化物。经600℃×6 h亚临界处理后,明显提高高铬铸铁的硬度及抗磨性。     

瞬时变质处理对高铬铸铁组织和性能的影响

对高铬铸铁铁液分别用包底冲入法和瞬时变质处理两种方法进行变质处理.结果表明,瞬时变质处理能有效地抑制衰退发生,显著细化碳化物,进一步改善碳化物类型,使碳化物更加弥散地分布在基体中.同时,瞬时变质处理在一定程度上降低残余奥氏体量,从而有利于提高高铬铸铁的性能.瞬时变质处理和包底冲入法变质处理相比,高铬铸铁的硬度提高5%,冲击韧性提高14%,相对耐磨性提高22%.     

等温淬火工艺对高铬铸铁组织与性能的影响

通过与常规淬火与回火热处理工艺比较,研究了不同等温淬火热处理工艺对高铬耐磨铸铁的组织与性能的影响,等温淬火热处理工艺可以获得下贝氏体和马氏体为基体的组织,既提高铸铁的冲击韧性,又显著提高冲击磨损性。在320℃等温淬火1.5 h可获得较理想的材料冲击韧性和耐磨性。     

Effects of Destabilization Temperature on the Microstructure and Mechanical Properties of High Chromium Cast Iron

The effect of destabilization temperature on the microstructure and impact toughness of high chromium cast iron was investigated. The result showed that the microhardness of matrix decreased from 860 to 332 HV with the increase of destabilization temperature from 950 to 1100 °C. The impact toughness of the alloy increased from 5.3 to 8.1 J/cm² with the increase of destabilization temperature from 950 to 1050 °C, while it decreased with further increase of destabilization temperature. The former change of impact toughness was found to be due to the increase in volume fraction of retained austenite from 12.6 to 56.5%, whereas the latter was attributed to the increase of carbon content in retained austenite by analysis of fracture morphologies. The wear resistance decreased with the increase of destabilized temperature from 950 to 1050 °C and increased only slightly for the temperature from 1050 to 1100 °C.     

高Cr铸铁高温耐磨性能研究

对比分析了所研制的高Cr铸铁风帽与耐热钢(ZG40Cr24Ni9Si2NRE)风帽的高温耐磨性能。高Cr铸铁的碳化物为黑色细条杆状并且呈点状分布,有利于高温耐磨性能的提高;而现用的耐热钢w(C)量低,合金碳化物少,不利于高温耐磨性。对比试验、理论分析和生产验证,所研制的高Cr铸铁风帽在生产成本和使用寿命方面均优于厂家现用的耐热钢风帽。     

烧结机篦条材料的摩擦磨损及高温抗氧化性能

以烧结机篦条用高铬铸铁为研究对象,结合工矿条件考察其摩擦磨损及高温抗氧化性能。结果表明:在室温干滑动磨损条件下,转速和载荷的增加会加剧高铬铸铁的摩擦磨损;在高温条件下,高铬铸铁的抗氧化能力主要随保温时间的增长逐渐减弱,但是基本不受烧结工况下剧烈温度变化的影响。