铸钢丸缺陷分析及改进建议

为查明铸钢丸在使用中容易破碎的原因,对上海、山东、大庆产的铸钢丸进行了金相检查和分析。结果发现:铸钢丸存在严重的裂纹、缩松、非金属夹杂物、外形畸变等缺陷以及粗大马氏体、粗大网状碳化物等不良组织;从化学成分、细化晶粒、热处理工艺等几方面提出了改进措施。     

数值模拟在铸钢壳体铸件工艺优化中的应用

采用PRO/E三维造型软件对铸钢壳体铸件进行造型,添加浇冒系统,用华铸CAE软件进行凝固过程的数值模拟,通过比较不同工艺条件下的凝固过程中的液相动态分布过程,预测了形成缩孔（松）缺陷的不同倾向,并对比了不同工艺方案下铸件的缩孔（松）分布,对铸造工艺进行改进和优化,将改进后的铸造工艺应用于生产,既解决了铸件的铸造缺陷问题,又加快了工艺开发周期。     

铸钢丸制备工艺技术研究现状

铸钢丸在抛喷丸清理与强化中占有重要地位.文中简要概述了铸钢丸制备工艺方法、原理和特点,总结了在实际生产应用中存在的问题,并对今后的发展方向提出了看法.     

ND5车轮心工艺设计优化及生产控制

对ND5车轮心进行铸造工艺设计,并利用MAGMA软件对工艺方案进行模拟优化.通过采用轮毂、轮辋同时进水的底注式浇注系统,合理设置保温冒口、补贴及冷铁,以及一系列生产控制措施,有效地防止了裂纹和缩孔的产生.生产出的铸件完全达到TB/T 1400-2005《机车用铸钢轮心技术条件》要求,装车运行以来质量稳定、可靠.     

新型耐磨铸钢的淬火工艺特点

通过对ＺＧ２７Ｃｒ２ＳｉＭｎＭｏＶＡ新型低合金耐磨铸钢的工艺性能试验及生产应用表明，该钢是替代高锰钢制造挖掘机斗齿的理想材料；探讨了高温淬火可显著提高冲击韧度的机理；提供的三种热处理工艺，对实际应用具有一定的参考价值。     

成组技术在铸钢工艺CAD上应用

应用成组技术建立铸件编码系统，结合铸钢工艺方案评价模型．建立铸钢工艺方案的确定模型。从而在铸钢工艺CAD上实现了工艺方案的计算机选择。     

低碳铸钢丸中的夹杂物分析

采用扫描电镜和能谱分析研究了低碳铸钢丸中的夹杂物形貌和组成,并分析了其形成机理和去除途径。结果表明,低碳铸钢丸中存在的夹杂物主要有球形的多元复合氧化物夹杂物,分布在枝晶间的不规则形状的硫化铁和磷化铁二元复合夹杂物以及带尖角的磷化铁、硫化铁和碳化铁的三元复合夹杂物。夹杂物的存在与脱氧不充分和硫、磷含量偏高有关。通过稀土复合脱氧和深度脱磷、脱硫可以显著降低夹杂物的水平。     

铸钢车轮铸造工艺设计及模拟优化

运用传统的铸造工艺设计法,设计车轮的初始工艺,通过ViewCast模拟软件对车轮初始铸造工艺的凝固过程进行数值模拟,分析了缺陷形成的原因。并通过ViewCast软件调整冒口尺寸、增加冷铁,进行工艺优化,对用优化工艺进行的充型和凝固过程进行了模拟。结果表明,经过优化的工艺,冒口、冷铁、浇注系统的尺寸和位置是合理的,实现了铸件的顺序凝固,消除了缩孔、缩松缺陷。     

平面射流法制取钢丸的试验研究

介绍了用平面射流法制造钢丸的工艺过程和有关工艺参数，通过对各种生产方法的分析对比，说明该工艺是一种较优越的制丸新工艺。     

喷丸处理诱导高锰钢表层纳米化

采用表面喷丸处理的方法在高锰钢上制备出纳米结构表面,利用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)及高分辨透射电镜(HRTEM)研究由表面沿厚度方向的结构变化特征,并对显微硬度沿厚度方向的变化进行分析。结果表明:经过表面喷丸处理,样品表面形成了厚约30μm的纳米晶层,平均晶粒尺寸由11nm逐渐增加到100nm;高密度的位错反应和重组以及多重孪晶在奥氏体高锰钢表面纳米化过程中起重要作用;与样品的基体相比,表层的显微硬度显著提高。     

喷丸处理诱导高锰钢表层纳米化

采用表面喷丸处理的方法在高锰钢上制备出纳米结构表面，利用X射线衍射仪（XRD）、透射电镜（TEM）及高分辨透射电镜（HRTEM）研究由表面沿厚度方向的结构变化特征，并对显微硬度沿厚度方向的变化进行分析。结果表明：经过表面喷丸处理，样品表面形成了厚约300μm的纳米晶层，平均晶粒尺寸由11nm逐渐增加到100nm；高密度的位错反应和重组以及多重孪晶在奥氏体高锰钢表面纳米化过程中起重要作用：与样品的基体相比，表层的显微硬度显著提高。     

42CrMo钢等离子氮化和水射流喷丸复合处理

利用真空脉冲等离子氮化技术,探究等离子氮化处理的最佳工艺参数;而后利用高压水射流喷丸技术研究了氮化前进行水射流喷丸预处理对氮化层的组织和性能的影响。采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪等对氮化层的显微组织、形貌、含氮量、相成分进行检测和分析,采用XRD应力测定仪,表面粗糙度仪,显微硬度仪对渗氮层表面完整性进行了分析。结果表明:等离子氮化工艺最佳温度为530~540℃,等离子氮化后表面完整性(表面残余应力,粗糙度,表层硬度梯度,渗层形貌)得到改善。而经过复合处理使γ'相衍射强度增强,氮化层均匀,渗层厚度增加超过100μm,进一步改善了等离子渗氮层质量和性能。     

高强度钢喷丸强化残余压应力场特征

对高强度钢不同喷丸强化规范下引入的残余压应力场进行了深入研究，归纳了喷丸强化残余压应力场的特征，总结了工程上实用的喷丸残余压应力场规律并澄清了一些错误认识。     

后混合水射流喷丸工艺对18CrNiMo7-6渗碳钢表面性能的影响

目的探究不同后混合水射流喷丸工艺对18Cr Ni Mo7-6渗碳钢表面性能的影响。方法运用超景深三维显微系统、三维表面形貌测量系统、X射线残余应力分析仪及HV-1000显微硬度计等,对后混合水射流喷丸前后试样的表面形貌、表面粗糙度、残余应力及显微硬度随层深的变化情况进行分析。结果后混合水射流喷丸时,弹丸和水会对试样表层产生一定的冲蚀、磨损、剪切作用,使试样表面产生新的凹坑。表面粗糙度Ra值随着喷射压力P及喷射靶距H的增加而增大,随着喷嘴移动速度v的增加而减小。试样显微硬度最大值都出现在表面,且随层深的增加,硬度值逐渐减小,喷射压力P=300 MPa时,表面硬度值达到62.8HRC,比试样初始表面硬度值增加了7.35%。试样材料所能引入的残余压应力具有固有最大值σmirs,当引入的残余压应力未达到σmirs时,所产生的最大残余压应力值σmcrs随喷射压力P的增加而增大,但随喷射靶距H和喷嘴移动速度v的改变变化不大。当引入的残余压应力达到σmirs时,所产生的最大残余压应力值σmcrs即为σmirs,不再改变,但是最大残余压应力距表面距离值zm仍会随着喷射压力P的增加而增大。结论后混合水射流喷丸后,试样表面粗糙度变化较大,表层显微硬度有一定提高。残余应力的分布主要与喷射压力P有关,而与喷射靶距H和喷嘴移动速度v关系不大。     

基于数值模拟的压铸过程低速工艺优化

低速压射过程中冲头的运动分为封闭浇料口、匀加速和匀速低速三个阶段,各个阶段的工艺参数对压室内金属液的流动形态都有重要作用,进而影响铸件中气孔缺陷的产生。采用数值模拟技术来研究不同工艺参数下压室内金属液的流动形态,对低速工艺进行优化。针对压射过程冲头的运动特征,引入了移动速度、压力边界条件,开发了压室压射过程三维数值模拟程序。结合慢压射临界速度理论,模拟了不同料口封闭速度、加速度和慢压射速度下压室内金属液波形的发展。模拟结果表明采用优化的工艺参数可以降低压室内的卷气。     

模糊控制在钢板抛丸清理中的应用

针对钢板锈蚀程度不同和生产线运行速度的不同,选择合适的弹丸流量是保证钢板表面清理质量的关键,但对弹丸流量的控制很难建立精确的数学模型.本文采用模糊控制实现对弹丸流量自动控制,提高了钢板的抛丸清理质量.     

基于CFD-DEM仿真的喷丸工艺参数优选

目的综合考虑喷丸过程的能量效率,以最少喷打时间和最小比能为目标进行喷丸工艺参数优选。方法通过分析弹丸群以单对称单元模型喷打的弹痕排布方式,以及满足一定覆盖率时平均每个弹丸形成的弹坑面积,得到随机喷打时的材料去除体积,进而得到能量利用效率。以喷丸入口压强、弹丸直径和弹丸流量三个工艺参数为变量,以一定覆盖率下的最小喷丸时间和最大能量利用率为目标,建立喷丸工艺参数优化模型。通过建立CFD-DEM气固两相耦合的喷丸仿真模型,进行仿真实验,得到出口弹丸速度与工艺参数的关系,进而得到每组实验的喷丸时间和能量利用率。结果通过16组仿真实验,得到第4组工艺参数为最优喷丸工艺参数组合,即入口压强为0.5 MPa,弹丸直径为1.0 mm,弹丸流量为0.6 kg/s。结论CFD-DEM仿真模型能够得到出口弹丸速度与其他工艺参数的关系,喷丸工艺参数优化模型能够兼顾效率和能量利用率,并筛选出最优工艺参数组合,为喷丸工艺参数决策提供指导。