变质处理对ZL101合金性能的影响

研究了稀土La及其La+Sr复合变质对ZL101合金共晶硅形状的影响。分析了变质剂加入量对ZL101合金组织和性能的影响。研究结果表明,金属型铸造时,加入0.5wt%La或者采用0.05%Sr+0.45%La的复合变质都能达到最佳的变质效果。两者相比,复合变质的晶粒比加入同等量的0.5%La时的晶粒更加细小。加入变质剂使得合金的晶粒尺寸,由4mm(未变质)减小到约1mm(变质后)。简单分析了ZL101合金的变质机理。     

ZL114A铝合金油路壳体低压铸造工艺研究

研究了低压铸造生产ZL114A铝合金油路壳体铸件中合金成分优化、晶粒细化变质以及熔体净化对ZL114A力学性能和微观组织的影响,并采用ProCAST软件对壳体铸造工艺和铸造过程进行了模拟优化。结果表明,成分优化、晶粒细化以及合金熔体纯净化处理可有效改善ZL114A合金的微观组织,使铸件局部力学性能超过技术指标要求;采用缝隙式浇注系统,配合厚大部位放置冷铁,可有效改善铸件内部质量,减少缩松缺陷。     

熔体快淬铜磷合金对ZL109变质效果的影响

采用金属熔融铸造法,用熔体快淬Cu-P中间合金对ZL109活塞合金进行了变质处理,随后对变质后的合金试样进行了金相组织观察和性能检测,并对晶粒细化的机理进行了研究。结果表明:与加入传统Cu-P变质剂相比,在ZL109合金中加入熔体快淬Cu-P变质剂,使组织中的初晶硅和共晶硅得到了更好的细化,增加了界面能,减少了铸造缺陷,使其综合性能得到了进一步的提高。因此,熔体快淬处理是提高Cu-P变质剂变质效果的一种有效方法。     

T6处理对 ZL105A 铸造铝合金组织和性能的影响

对ZL105A铸造铝合金进行了T6处理。研究了铸态和经T6处理后该合金的显微组织、力学性能和拉伸试样断口形貌。结果表明,T6处理后,ZL105A合金组织更细小、均匀,硬度、抗拉强度大幅度提高,断后伸长率降低。     

Al-Ti-C中间合金在ZL205A合金石膏型铸造中的应用

通过对石膏型铸造ZL205A合金添加不同含量的Al-Ti-C中间合金,研究了Al-Ti-C中间合金对ZL205A合金组织和性能的影响。结果表明,当Al-Ti-C中间合金添加量为0.7%时,ZL205A晶粒的细化效果最好,晶粒尺寸达到82μm。经过T5处理,添加0.7%的Al-Ti-C中间合金的ZL205A合金的抗拉强度为456MPa,伸长率达到8.2%,比未处理的ZL205A合金性能有了显著提升。     

ZL105合金挤压铸造工艺研究

以ZL102、纯铝、铜板、镁块为原材料熔配成ZL105合金.采用正交试验方法研究ZL105合金挤压铸造工艺参数对成型件力学性能和显微组织的影响.结果表明,挤压铸造工艺参数对合金强度影响的程度大小依次为:合金浇注温度、保压时间、比压;对塑性影响最大的是合金浇注温度.合金浇注温度是对铸件的性能和显微组织影响最为显著的因素.金属型铸件热处理后的抗拉强度为225.0 MPa,挤压铸件热处理后的抗拉强度平均达到249.8 MPa,抗拉强度较金属型增加了11.0％.     

覆膜砂中碳纤维对真空差压铸造ZL205A合金组织的影响

通过测试与分析SLS砂型中不同碳纤维含量下真空差压铸造ZL205A合金的晶粒大小,研究了SLS砂型中不同碳纤维含量对真空差压铸造ZL205A合金微观组织的影响。结果表明,在覆膜砂铸型中加入碳纤维对铝合金试样的微观组织影响显著。ZL205A合金的晶粒大小随碳纤维含量的增加而显著减小,当碳纤维含量超过3%时,ZL205A合金晶粒随碳纤维含量增加而逐渐增大;当SLS砂型中碳纤维含量相同时,晶粒大小随试样壁厚的增加而增大。建立了真空差压铸造ZL205A合金晶粒大小与SLS砂型中碳纤维含量和试样壁厚的关系,当试样壁厚大于9mm时,试样壁厚对晶粒大小影响较大;当试样壁厚小于9mm时,碳纤维含量对晶粒大小影响较大。     

稀土La对ZL101A合金组织及性能的影响

在ZL101A合金中加入不同量La，研究了其微观／宏观组织和热处理后的性能。实验结果表明。在金属型铸造条件下，加入质量分数为0．6％左右的La对ZL101A合金具有最好的变质效果，共晶硅全部变为细小点状。稀土La的加入可将合金晶粒尺寸由未变质时的3mm细化到1mm。共晶硅变质以及晶粒细化主要是由于加入的La富集在共晶硅前沿，阻碍了共晶硅长大。合金抗拉强度和伸长率随着La的增加而提高，但La超过一定量后合金抗拉强度和伸长率均会有不同程度的降低。     

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（Al2Cu）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。     

铸造方法对ZL205A合金砂型铸造组织的影响

通过对比试验研究了铸造方法对ZL205A合金的砂型铸态组织的影响。结果表明,对于低压铸造,由于合金在压力下凝固,相对于重力铸造,晶粒尺寸得到不同程度的细化,铸件显微缩松明显减少,致密度显著提高。此外,通过试验也可看出,铸态合金晶粒对激冷作用敏感,冷却速率大,铸态晶粒细小。对于常规铸件,由于凝固后期冷却速率较慢,α-Al基体中有θ-Al2Cu相呈片状析出,因而,对ZL205A合金铸件强度有影响。     

熔体强剪切作用下铸造速度对半连续铸造2024铝合金铸锭中浮游晶和宏观偏析的影响

在熔体强剪切作用下,采用不同铸造速度的半连续铸造工艺制备铸锭,研究熔体强剪切和其作用下铸造速度对浮游晶和铸锭中心负偏析的影响.结果表明,在半连续铸造过程中施加熔体强剪切可以均匀分布铸锭截面上的浮游晶,减少浮游晶的面积百分数,减弱铸锭中心负偏析,并提高熔池内熔体温度分布的均匀性.在熔体强剪切作用下的半连续铸造过程中,铸造...     

电磁搅拌对液态夹杂物聚并及去除行为的影响规律

高拉速连铸具有高效、低成本的特点,是未来连铸的发展方向。以常规板坯结晶器为研究对象,基于大涡模拟理论及欧拉-拉格朗日方法,对CSP结晶器内的多相流动及夹杂物碰撞聚并及去除行为展开深入分析。结果表明,电磁搅拌加剧了钢液在结晶器中的湍流强度,并促使更多夹杂物聚并上浮至渣金界面。并且,由于水平方向流速较大,钢液射流被限制在了电磁搅拌区域,显著降低了钢液射流深度,有利于夹杂物上浮。此外,由于电磁力的存在加剧了渣金界面波动,容易造成卷渣,因此,电磁搅拌对夹杂物的去除影响是双向的,既会提升内生夹杂物去除率,也会增加外来夹杂物的卷入风险。本模型对控制CSP结晶器连铸过程具有一定指导意义。     

薄板坯连铸及其铸坯表面缺陷的形成机理

薄板坯连铸连轧技术已成为了钢铁冶金技术发展的主要趋势之一,但薄板坯连铸具有拉速高、凝固速度快、铸坯宽厚比大等特点,使得铸坯容易出现表面夹渣、表面裂纹等缺陷,而这些铸坯表面缺陷问题的产生与结晶器流场、温度和热流分布有直接的联系。因此,对薄板坯连铸结晶器内高温动态行为进行系统地概述,并在此基础上分析了铸坯表面缺陷的形成机理。研究表明,薄板坯连铸结晶器内钢液流动更加紊乱、涡流速度更快,这不利于夹杂物的上浮,且容易导致卷渣的发生,增大铸坯表面夹渣缺陷产生的可能。此外,在钢液湍流和涡流的作用下,铸坯内温度分布不均,加上在高拉速下结晶器内热流更大,这使得铸坯表面更易产生裂纹缺陷。     

大型厚断面球墨铸铁机架的铸造

大型厚断面球墨铸铁件在铸造过程中极易产生缩孔、缩松、石墨漂浮及球化衰退等铸造缺陷。在合理分析了机架铸件的工艺结构的基础上,设计了合适的铸造工艺并确定了有效防止各类铸造缺陷的措施,成功地生产出了球墨铸铁机架,满足了用户的使用要求。     

大断面球墨铸铁的熔炼质量控制

根据大断面球墨铸铁件的特点，针对其熔炼生产中出现石墨漂浮、碎块状石墨、球化衰退等一系列问题，提出了改善和消除大断面球墨铸铁缺陷的有效和常用解决办法。分析认为：通过原材料选择、化学成分确定、球化孕育处理工艺等熔炼过程的质量控制，可以稳定生产出高品质的大型及特大型球墨铸铁件。     

基于分散相模型的连铸钢包内渣粒运动轨迹分析

夹杂物含量对钢材的力学性能有着极大的影响,钢包下渣是连铸过程中外界夹杂物引入的主要途径,对下渣过程的预防和控制是连铸生产的关键问题.采用分散相粒子模型模拟了底注式连铸钢包内金属液与渣粒混合相的运动过程.对随机选取的30个渣粒子的随流运动进行了全程跟踪,研究了渣粒运动的两个阶段:表层汇聚阶段和快速卷入下行阶段.结果发现,单个渣粒子的运动具有随机性,而渣粒子群的整体运动行为具有统计学特征.在此基础上分别研究了渣粒大小和渣粒密度对钢包下渣高度及下渣时间的影响,发现渣粒尺寸对平均下渣高度和平均下渣时间的影响显著,而渣粒密度对下渣过程的影响较小.     

吹氩条件下结晶器钢渣液面波动行为

为深入揭示不同工艺条件下结晶器钢渣界面行为,采用Fluent流体力学软件对某钢厂断面为1 000 mm×230 mm的结晶器进行数值模拟。分析不同拉速(0.9~1.5 m/min)、水口倾角(12°~15°)和氩气流量(0~6 L/min)对结晶器钢渣界面波动的影响。结果表明,吹氩量为4 L/min时,拉速的增加会减小氩气泡上浮对结晶器水口附近钢渣界面的扰动,但靠近结晶器窄面处波高会随着拉速增大而加剧;氩气流量的增加使水口周围钢渣界面波动加剧,窄面附近波动由于氩气泡上浮对钢液湍动能的消耗增加而变得平稳;水口倾角对钢渣界面影响较大,倾角较小时,氩气泡上浮距离变短,水口周围和窄面附近波高和速度都比较大。     

铸件成品率与铸造生产管理

阐述了铸件成品率与金属炉料有效率、铁液利用率、工艺出品率、铸件合格率四个比率的关系，指出了铸件成品率与铸造生产的全过程有关。并从理论上分析了降低临界成品率的几种途径。     

大断面球墨铸铁件的质量控制措施

大断面球铁件易出现石墨球粗大，石墨球数量减少，石墨漂浮，石墨球畸变，开花状石墨、碎块状石墨等缺陷，所以大断面球铁件的制造技术一直是铸造界公认的一个难题。结合国内外大断面球铁件的生产现状，总结出了一系列在生产过程中通常采取的质量控制措施，例如加快冷却速度、严格控制化学成分，适当添加微量合金元素、合适的球化处理和孕育处理等。应用这些措施，可以得到内外质量优良的大断面球墨铸铁件。     

ZL205A铝合金基座低压铸造工艺改进

针对ZL205A铝合金基座铸件出现的缩松、缩孔及气孔等缺陷,分析了原低压铸造工艺,检测了压铸件的品质与力学性能,分析了缺陷产生原因。通过开设排气排渣通道、提高浇注温度、降低浇注速度、增加顶部安装边、使用冷铁和石墨及铬铁矿砂对铸件进行整体激冷等工艺措施,解决了基座铸件内部的缺陷,生产出了合格的ZL205A中大型基座铸件。