球墨铸铁件残余应力的测量和消除

采用盲孔法测定铸态、退火态和铸造后砂型保温的球墨铸铁件试样的残余应力.将试验结果通过计算得出各种状态下的残余应力.结果表明,砂型保温工艺和退火处理一样,能有效降低铸铁件的残余应力,而且该方法简单、节能、成本低.     

船用柴油机缸盖铸态和热处理态的残余应力研究

介绍了小孔法测量铸件残余应力的基本原理和主要步骤,比较了某型柴油机缸盖经过去应力热处理退火和铸态喷丸处理2种不同工艺方法后的残余应力。结果表明:在呋喃树脂砂生产条件下,铸件浇注后开箱温度控制在200℃以下,丸粒控制在0.5~1.5 mm,喷丸时间在20~30 min的铸态缸盖的残余应力,可以达到在电炉中对缸盖进行去应力退火相同的效果。同时通过比对专用技术文件的要求:如果铸件通过在砂型中受控冷却后符合允许最大残余应力值,则去应力热处理可省略,这样就可以缩短生产周期,节约能源,提高经济效率。     

铸铁件应力与变形的数值模拟及试验研究

用JSCAST铸造模拟软件,对常用牌号铸铁件的应力框模拟试样进行铸造变形解析,对其内部应力及变形进行预测和对比分析.用树脂砂铸造工艺浇注QT600-3应力框铸件,以测量实际应力和变形,验证模拟结果,并提出减小铸铁件应力及变形的措施.结果表明,铸件的实际应力及变形与模拟结果基本一致;球墨铸铁的残余应力明显高于灰铸铁,且强度越高,应力越大,密烘铸铁的应力及变形状态与球墨铸铁相似,高弹性模量有利于保证铸铁件质量.建议从选择优质铸造合金材料、改善铸件结构、优化铸造工艺和提高组织均匀性等方面减小铸铁件的残余应力.     

降低高强度缸盖铸件残余应力的工艺研究

介绍了 2种典型结构的高合金、高强度灰铸铁缸盖的去应力工艺,根据铸件要求及生产条件,分别采用退火炉退火和型内保温退火工艺消减铸件内应力,通过试验对比,得出结论:由于高牌号灰铸铁缸盖材料质量要求高,结构复杂,铸件浇注后残余应力大,必须采用强制去应力方法降低;在选择去应力工艺时,需要综合考虑铸件特点、成本、效率等因素,使铸...     

降低铸造残余应力工艺的探索

铸造残余应力的存在使铸件在使用过程中寿命缩短。为找到一种有效的工艺方法降低铸件的残余应力,试验验证了振动时效和退火工艺对气缸体、气缸盖残余应力和尺寸稳定性的影响,通过优化退火工艺进一步探索能有效消除气缸盖铸造残余应力的工艺方法。结果表明,振动时效工艺适合气缸体等简单铸件的处理,对于气缸盖等复杂结构铸件则建议采用退火工艺。     

柴油机缸体铸件去应力退火工艺实验

采用正交实验法与钻孔法研究了不同退火工艺参数对某柴油机缸体残余应力的影响,分析了退火工艺中各个参数对残余应力影响的主次关系,获得了各参数的优水平,并通过补充实验进一步分析了保温温度与保温时间对残余应力的影响,确定了最优工艺参数。实验结果表明:去应力退火不仅能够降低缸体残余应力幅值而且能使残余应力均匀化;退火工艺中保温温度对残余应力的影响最大,其次为保温时间,然后为升温速度,最后为降温速度;残余应力值幅值随保温温度的提高而降低,但保温温度达到630℃以后继续升高温度残余应力变化不再明显;保温时间的延长有助于残余应力的释放,试验中缸体残余应力释放的时间约为6.5 h;此缸体的最佳退火工艺为以80℃/h的速度将温度上升至630℃,保温6.5 h,然后以35℃/h的降温速度随炉冷却至200℃空冷。     

新型Fe-W合金应力框铸造应力模拟及变形分析

利用铸造模拟软件Pro CAST对新型Fe-W合金应力框件在3种不同浇注温度、浇注速度和砂型预热温度下进行了铸造应力场模拟,得到铸件的应力分布情况,并对模拟结果进行了分析。分析了铸件位移最大节点处的位移随浇注温度、砂型预热温度和浇注速度的变化。设计L_9(3~4)正交试验对铸件残余应力、位移和砂型预热温度、浇注速度、浇注温度的关系进行了探讨,并分别采用单因素分析法和极差分析法对模拟结果进行了分析,结果表明:砂型预热温度对残余应力和变形影响较大,砂型预热温度越高,铸件残余应力越小,变形越小;浇注温度对残余应力影响次之,对变形的影响最小,浇注温度越高残余应力越大,变形越大;浇注速度对残余应力影响最小,对变形的影响次之,浇注速度越大,残余应力越小,变形越小;浇注速度为0.6 m/s,浇注温度为1 560℃、砂型预热温度为600℃时,铸件产生的残余应力较小,浇注速度为0.7 m/s,浇注温度为1 560℃、砂型预热温度为600℃时铸件产生的位移、变形较小,可指导实际生产。     

机加工后铸件应力与变形的试验研究

对具有残余应力T形截面类铸件经加工后产生的变形状况进行测试。结果表明 ,铸件在砂型中缓冷和去应力退火再经机加工后两者产生的变形量差异并不明显 ;而夹紧力对加工后的铸件产生的变形影响却较大。时效半年的铸件加工后其变形基本稳定。     

编者的话

经过审稿专家与编辑部同事的努力,第2期杂志即将出版发行,本期精彩文章有: 东风锻造有限公司毕国永等介绍了 2种典型结构的高合金、高强度灰铸铁缸盖的去应力工艺,根据铸件要求及生产条件,分别采用退火炉退火和型内保温退火工艺消减铸件内应力,通过试验对比,得出结论:由于高牌号灰铸铁缸盖材料质量要求高,结构复杂,铸件浇注后残余应...     

柴油机缸体铸件残余应力测试及消除的研究

依据钻孔法测量铸件残余应力的基本原理,通过退火热处理,振动时效对消除柴油机缸体铸件残余应力测试结果表明:退火热处理可使缸体铸件残余应力下降87.61%,可满足该铸件的使用要求;而振动时效处理,可使残余应力下降27.4%,不能满足缸体铸件的使用要求.     

灰铸铁汽车制动盘湿砂型铸造工艺的设计及数值模拟

应用湿砂型铸造工艺制造灰铸铁汽车制动盘,上下型为对称结构,中间用砂芯分隔,一型6件,可以降低生产成本,大大提高生产效率.并用ADSTEFAN模拟软件对铸造过程进行数值模拟,从而优化设计工艺.     

磨球残余应力的数值模拟及分析

通过铸造数值模拟软件ProCAST模拟了磨球铸态下的残余应力分布情况,同时通过X射线衍射仪,测定了热处理后磨球试样上应力分布状态.结果表明,磨球金属型部位先凝固,砂型部位后凝固,磨球内部组织致密、无缺陷;铸态下在磨球内有大量的残余应力,热处理后可以消除一定的铸造残余应力,但仍有大量残余应力存在.     

蠕铁制动盘灰斑缺陷的消除方法

对铁路客车用蠕墨铸铁制动盘出现的灰斑缺陷的形成原因和影响因素进行了分析,并对铸件的化学成分、蠕化剂成分、工艺参数及方法进行了调整。查明了影响灰斑形成的主要因素是w(Mg残)、w(RE残)、w(S)量、型内气体排放情况以及铸件凝固时间等,并确定了蠕墨铸铁制动盘的w(Mg残)和w(Re残)量的最佳控制范围。     

Solidification microstructure of M2 high speed steel by different casting technologies

The present work investigated the solidification microstructure of AISI M2 high speed steel manufactured by different casting technologies,namely iron mould casting and continuous casting.The results revealed that the as-cast structure of the steel was composed of the iron matrix and the M2C eutectic carbide networks,which were greatly refined in the ingot made by continuous casting process,compared with that by the iron mould casting process.M2C eutectic carbides presented variation in their morphologies and growth characteristics in the ingots by both casting methods.In the ingot by iron mould casting,they have a plate-like morphology and grow anisotropically.However,in the ingot made by continuous casting,the carbides evolved into the fiber-like shape that exhibited little characteristics of anisotropic growth.It was noticed that the fiber-like M2C was much easier to decompose and spheroidize after heated,as a result,the carbides refined remarkably,compared with the case of plate-like carbides in the iron mould casting ingot.     

壳型铸造技术的研究进展及应用现状

详细综述了国内壳型铸造技术的研究进展及应用现状。比较了壳型填钢丸、无砂箱不填钢丸、覆砂铁型3种壳型铸造方法的工艺流程和工艺特点，介绍了壳型铸造的工艺要点。     

激振频对振动凝固铸件残余应力的影响

理论分析和试验研究表明，采用不同的激振频率对金属型铸件进行振动凝固时，由于铸型系统的各部分位移振幅不同，铸件的铸造残余应力水平不同。其中采用铸型系统的低阶固有频率时，铸造残余应力水平最低，可免于时效处理。     

高硅合金耐热铸铁生产球墨铸铁模具的研制

对铸铁模具使用工况进行了分析,采用了高硅合金耐热铸铁为生产球墨铸铁模具的材质,并介绍了高硅合金耐热球墨铸铁模具的消失模铸造工艺、冶炼工艺、热处理工艺以及该材质模具的实际使用效果。实际生产表明：高硅合金耐热球墨铸铁具有优越的综合耐热疲劳性能,大大提高了模具寿命。     

ZTC4钛合金机匣构件离心铸造过程的数值模拟

采用数值模拟方法,研究ZTC4合金机匣离心铸造的充型和凝固过程,分析了离心转速、浇注温度和铸型预热温度对熔体充填过程流动场、凝固过程温度场和应力场的影响,并预测了缺陷的分布.结果表明,随离心转速提高,熔体充型速度无明显变化,但柯氏力作用更加明显,铸型中熔体流股变细;熔体过热度低于30℃时,铸件出现明显的浇不足缺陷;铸型预热温度是影响铸件残余应力的主要因素,而离心转速和熔体过热度的影响次之;铸件最后凝固的较厚部位容易出现缩松、缩孔缺陷,且其位置与X射线检测结果较吻合.     

基于改进灰色关联分析的铸铁综合性能评价

提出了灰口铸铁材料性能评价的灰色关联分析模型。以铸铁的抗弯强度、冲击韧度、基体维氏硬度、碳化物维氏硬度和材料硬度为综合性能评价指标,根据评价样本与理想样本的关联度大小判断铸铁材料的优劣。针对传统灰色关联分析模型权重分配和确定存在的问题,采用加权灰色关联度策略加以改进,用权重的形式体现各评价指标对评价目标的影响程度,利用系统的信息熵确定权重的大小,权重完全由数据样本点的信息决定,避免主观确定方法带来的影响和干扰。评价结果显示它更加客观科学、符合实际情况。