可熔金属芯在金属型铸造Ti_3Al基合金中的应用

本文通过对空心可熔金属芯制造工艺及表面处理工艺的研究 ,成功地实现了Ti3 Al基合金铸件的金属型铸造。研究结果表明 :(1)利用金属型及可熔性金属芯可以铸出合格的Ti3 Al基合金铸件 ;(2 )该技术的重点在于可熔性金属芯的应用 ,可熔性金属芯既要能使合金液圆满充型 ,又要在充型结束后熔化以减少收缩阻力 ;(3 )金属芯上的涂层是保证合金成分稳定与圆满充型的关键     

金属型离心铸造Ti—48%Al—2%Cr—2%Nb合金汽车排气阀的研制

本文利用离心铸造的方法,在金属型中浇铸了T 湛8%A轼%Cr-2%Nb合金汽车排气阀,通过SEM、XRD和EMPA等分析手段。对排气阀坯件的表面层结组织形态、成分分布和力学性能等特征进行了检测,并将热等静压（HIP）处理后的排气阀安装到483Q型柴油发动机上进行了台架试验,结果表明,金属型离心浇铸Ti-Al基合金排气阀,在保证阀体成分均匀性的同时,可在一定程度上细化铸件的显微组织,HIP处理后排气阀的平均力学性能为：σb=670MPa,σ0.2=527.5MPa和δ=3%,进一步的台架测试结果表明,热电厂气阀在测试过程中表现出了优异的密封性和耐磨性,完全满足发动机的性能要求。     

Ti3Al基合金室温塑性的改善方法

结合Ti3Al基合金室温塑性的主要影响因素，总结了Ti3Al基合金改善塑性的方法，这些方法包括：合金化、细化晶粒、热处理、控制间隙元素含量等。合金化元素主要包括Mo，V，Nb3种，它们的加入稳定了塑性相。提高了合金塑性。细化晶粒一方面可缩短滑移带长度，减少晶界的应变集中，使裂纹形核变得困难；另一方面由于细晶材料的塑性变形协调性较好，有利于更多滑移系的开动。热处理通过控制组织达到改善塑性的目的。间隙元素严重影响合金塑性，控制其含量是改善塑性的重要手段。     

Ti3Al基合金在近等温变形过程中的组织变化规律

对锻态Ti3Al基合金进行了压缩实验,研究其在近等温变形过程中的组织变化规律.结果表明随着变形温度的升高,初生α2条变粗,且大部分α2相趋于等轴状.尽管应变速率对α2相的含量影响不大,但对其尺寸和形貌却有较大的影响.较高的应变速率能够增加畸变能,有利于细化晶粒.由于10%的变形量较小,只有较少量位于有利变形方向的条状α2相被破碎而呈现出等轴状.而当变形量从10%增加到30%时,α2相颗粒均为等轴状,其尺寸随着变形量的增加先减小后增大.尺寸增大的原因是由于两个相互独立的硬α2相之间的软β相在变形力的作用下被挤开而靠近,最终靠扩散长大成一体;或是初生α2相在缓慢变形过程中吞并其周围新生的细小α2相而长大.     

Ti3Al基合金在700～850℃空气中的循环氧化行为

研究了2种成分相近的Ti3Al基合金(Ti-24Al-14Nb-3V-0.5Mo-0.3Si(摩尔分数)及Ti-24Al-14Nb-3V-0.5Mo-0.6Si在700～850℃空气中的循环氧化行为;重点考察了合金的循环氧化动力学行为;结合SEM/EDX及EPMA分析了循环氧化后样品的表面、断面微观形貌及断面成膜元素面分布.结果表明:2种合金在各氧化温度下表面生成了Al2O3和TiO2混合氧化物,Al2O3主要分布在最外层;在700℃下2种合金具有较好的抗循环氧化性能,而在800℃及以上的温度条件下,表面氧化膜易于开裂和剥落;合金在较高温度下表面氧化膜失效方式为膜层中微裂纹的复合及由于这一过程的反复进行而导致的氧化膜间物理分层开裂.     

Ti3Al基合金的热处理显微组织与蠕变性能

对Ti_3Al基合金Ti_3Al-26M,Ti_3Al-11.5M和Ti_3Al-22M(wt%)(M=Nb,Mo,V)的热处理与显微组织和显微组织与蠕变性能之间的关系进行了探讨。结果表明:同一合金在不同热处理条件下的显微组织具有不同的特征和尺寸,而在同一热处理条件下的3种合金显微组织特征相同,只是晶粒的尺寸不同。高温蠕变性能测定表明,Ti_3Al-26M合金的蠕变性能优于Ti_3Al-11.5M和Ti_3Al-22M合金。Ti_3Al-26M合金经β固溶处理的魏氏组织的蠕变性能最好,经α_2+β固溶+时效和工厂处理的等轴组织蠕变性能次之。Ti_3Al-26M合金α_2+β固溶+时效状态的稳态蠕变速率与温度和应力的关系研究表明。随着温度和应力的增加稳态蠕变速率明显增加,并且随温度影响更为明显。     

镁合金电控箱体的砂型铸造工艺研究

研究了新型镁合金电控箱体的砂型铸造工艺,讨论了浇注工艺的优化过程。对铸件浇注过程和凝固过程进行数值模拟,预判铸件的缺陷,并反复优化工艺设计,直至充型平稳,凝固顺序合理,得出最优的设计方案。实验表明,经过优化后的工艺所浇注出来的铸件,缺陷很少,有利于镁合金电控箱体的批量生产。     

金属型离心铸造气门座

叙述金属型离心铸造内燃机气门座的工艺方法和材料特点。经生产实践证明：选用高碳当量(CE)、高硅、锰及铬铜合金铸铁，用金属型离心铸造生产的内燃机气门座成本低、质量好。     

Cyclic oxidation behaviour of Ti3Al-based alloy with Ni-Cr protective layer

The influence of a thin 80Ni-20Cr (at.%) protective coating on the cyclic oxidation of a Ti-24Al-11Nb (at.%) alloy based on Ti₃Al at 600 and 900 °C in air was investigated using scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS) and X-ray diffraction analysis (XRD). The results of the oxidation tests showed that deposited Ni-Cr layer provides an improved oxidation resistance due to the formation of protective oxide scale which barriers the outward Ti diffusion into the scale. In some extent surface formation of the nitride layer also prevents diffusion of alloying elements from the matrix. Although oxidation at 900 °C is faster than that at 600 °C, a remarkable reduction in mass gain of the alloy with protective coating was observed. The thickness of oxide scale on the coated samples is approximately two times less than that formed on the uncoated samples treated under the same exposure conditions (120 h).     

金属型铸造Fe3Al合金的高温抗氧化行为

采用静态增重法测定了中频感应炉熔炼、金属型冷却制备的Fe3Al合金在700、850、1000℃的高温氧化行为,700、850℃时合金的氧化动力学曲线基本符合抛物线规律,1000℃的则不符合;合金在氧化过程中表现为完全抗氧化级.X射线衍射、扫描电镜和能谱分析表明,700℃×125h的氧化膜主要由FeAl2O4、Cr2O3和少量的Al2O3组成;850、1000℃时氧化膜分为两层,内层主要由FeAl2O4和Fe2O3组成,表层为Al2O3,在实验时间内Al2O3氧化膜没有完全覆盖内层氧化膜;随着氧化温度的升高,氧化时间的延长,合金表层的Al2O3氧化膜将由θ-Al2O3向α-Al2O3转变.     

硬模铸造TiAl合金的凝固组织分析

试验观察分析了两种硬模和陶瓷型壳铸造TiAl合金宏观、微观组织特点。结果表明,硬模铸造板片的表面细晶层的晶粒尺寸成倍减小,柱状晶宽度明显变窄,中心等轴晶体积分数大幅度降低、尺寸减小;硬模铸造板片的表面细小晶粒由取向随机的层片团组成,柱状晶由有取向的层片组成,层片方向垂直于柱状晶生长方向,中心等轴晶由取向随机的层片组织组成,层片间距明显减小。     

摩托车铝合金气缸盖的金属型铸造工艺

采用金属型铸造工艺生产摩托车铝合金气缸盖,分析了金属型清理方法和预热温度、涂层厚度、下芯和合型操作、浇注温度及开型时间对铸件品质的影响,阐述了后处理,包括表面清理、磨光、热处理、抛丸处理和钝化处理等工艺控制在获得优质气缸盖产品中的重要作用。     

铝合金铸件真空吸铸工艺的研究

通过测温试验和数值模拟相结合的方法,研究了真空吸铸条件下具有特定结构特征的铝合金试验铸件的充型和凝固过程基本规律,所获得的数据与分析结果为在大型薄壁复杂结构的铝合金铸件生产中应用真空吸铸工艺提供了有价值的依据。     

基于ANSYS的磨球金属型铸造工艺优化设计

利用UG软件对磨球金属型铸造工艺及模具进行三维建模、利用parasolid接口将模型数据导入ANSYS进行有限元分析和工艺的优化设计,得到了模具的三维温度场,并获得模具的最优结构参数。采用该参数的铸造工艺使砂套尺寸明显减小,磨球质量和收得率显著提高。     

某车轮轴金属型铸造工艺的实验研究

利用金属型铸造,研究了某车轮轴铸造工艺.发现原工艺中内浇道影响到铸件的收缩,出现了热裂等铸造缺陷.采用浇冒口改进工艺,侧面开出气孔,消除了热裂缺陷.采用自制的金属型涂料,成功试制出合格铸件,获得实用有效的车轮轴金属型铸造工艺.