消失模铸渗成形工艺研究及应用

利用正交实验研究了消失模铸渗工艺中增强体粒度、溶剂加入量、粘结剂加入量和浇注位置等因素对铸渗工艺的影响,得出了配比方案.在车钩零件局部表面制备了钨铬复合层,分析了渗层的组织和性能.结果表明渗层与基体过渡明显,形成了良好的冶金结合,且渗层中含大量硬度高的抗磨骨架-钨和铬的碳化物,这些碳化物提高了复合材料的耐磨性能.     

纳米TiN增强高铬铸铁铸渗层耐磨性的研究

采用CO2水玻璃砂型铸渗工艺在中碳铸钢ZG270-500表面制备了纳米TiN高铬白口铸铁铸渗层,研究了纳米TiN加入量对铸渗层组织显微硬度和耐磨性的影响.结果表明,在试验条件下,纳米TiN能够提高铸渗层的硬度,当加入量为1 0％时铸渗层具有最好的耐磨性能,加入量过多时纳米TiN有向界面处富集的趋势.     

刀碗落料模具的正交渗硼

通过以温度、时间和稀土加入量为三因素的正交试验,优化出的渗硼工艺为950℃×5h,稀土加入量1.5wt%.结果表明,渗硼层厚度与稀土加入量密切相关,稀土加入量为1.5%时出现峰值;加稀土的渗硼层比未加稀土的渗硼层致密、宽厚且硬度高.优化渗硼后再经970℃淬火、200℃回火处理,渗硼层耐磨性显著高于未经淬火、回火处理的模具.使用寿命为普通淬火、回火模具的3倍.     

La对热浸镀渗铝层抗冲蚀腐蚀磨损性能的影响

研究了稀土La及其加入量对热浸镀渗稀土铝合金渗层显微硬度及抗冲蚀腐蚀磨损性能的影响.结果表明,在相同的工艺条件下, 与渗纯铝相比,加入稀土La元素后,渗层的显微硬度和抗冲蚀腐蚀磨损性能均得到了不同程度的提高.且当La含量为0.5%时, 渗铝层的显微硬度和抗冲蚀腐蚀磨损性能均为最好.     

25Cr2MolV钢低温高浓度稀土碳氮共渗工艺

研究了25CrMo1V钢低温高浓度稀土碳氮共渗工艺，考察了不同稀土加入量、不同强渗温度、不同循环次数、不同通氨量等对共渗层性能的影响。结果表明，其最佳工艺为强渗温度900-920℃×2h，扩散温度840℃×1h×2次，稀土加入量10-12g／L，通氨量600L／min。共渗后，试件表面渗层中形成了大量弥散细小的碳化物，显微硬度高且分布平缓，有利于提高零件的耐磨性、接触疲劳寿命。     

Q235钢单辉等离子表面渗Mo工艺的研究

利用辉光等离子渗金属技术在Q235钢表面分别进行在直流单辉电源、脉冲单辉电源两种情况下的不同工艺参数的渗Mo研究.着重研究保温时间、桶形辅助阴极等对渗Mo层合金元素含量和渗层厚度的影响,确定较合理的渗Mo工艺参数,并对渗Mo试样进行金相组织、渗层组织组成和相组成、渗层成分分布、晶体结构等检测.结果表明:在工艺相同的情况下,采用脉冲电源所得到的渗层较厚,较直流增加11.8%,渗层表面含Mo量也较高,约增加10.2%.     

碳化钨/高铬铸铁复合铸渗层耐磨特性研究

采用CO2水玻璃砂型铸渗工艺制备了碳化钨/高铬铸铁复合铸渗层试样,借助于MLD-10动载磨损试验机、扫描电镜研究了渗剂组分、粒度、工艺参数对铸渗层耐磨性的影响,结果表明:在试验条件下,渗剂中加入60～80目的20%碳化钨颗粒、40%高铬铸铁粉获得的铸渗层耐磨性能最佳.复合铸渗层适合于小能量冲击磨损的工况条件.     

稀土元素对材料渗硼层表面硬度及组织的影响

为了研究稀土元素对渗硼层的影响,对20CrMnTi钢进行了不同工艺的渗硼试验。分析了稀土元素对渗硼层的组织以及表面硬度的影响。结果表明:稀土的加入使渗硼层更厚,组织更加均匀。对于单独渗硼工艺,加入稀土后,FeB相消失,试样表面整体硬度降低;而对于碳硼复合渗,稀土的加入使Fe2B相晶粒取向性更为明显,试样表面整体硬度略有升高。     

双层辉光等离子渗镀铬的研究

利用双层辉光等离子渗金属技术在低碳钢表面进行了不同温度的渗镀铬处理,对用不同工艺获得的渗铬层的相组成、含铬量、表面硬度进行了测试分析。结果表明,通过控制工艺参数可得到沉积层或扩散层或由沉积层与扩散层组成的渗铬层,表面层均由铁及铁铬固溶体组成,表面含铬量最高可达39.49%;与基体相比,渗铬层表面硬度提高不大,固溶强化效果不明显。     

Cr12MoV钢等离子体氮碳共渗工艺及稀土催渗

对Cr12MoV钢在510 ～520 ℃、NH3流量为60 mL/min时不同时间、NH3/CO2不同气氛比值、不同等离子体共渗炉压的氮碳共渗工艺进行了研究.通过金相、XRD、SEM、EDS、摩擦磨损实验,探究了氮碳共渗优化工艺及稀土加入对Cr12MoV离子氮碳共渗的影响.结果表明:对于冷作模具钢Cr12MoV,时间为10 h、NH3/CO2为10∶1、炉压为500～700 Pa时,实验效果优化.另外,随着稀土镧的加入,渗层增厚且白亮层更致密,硬度梯度更平缓,氮碳共渗效果更佳.     

离心铸造钛合金熔体补缩过程渗流流动物理模拟

采用相似物理模拟法,研究了离心力场下钛合金熔体补缩过程中渗流流体体积的变化规律,并与大断面充型流动进行了对比.结果表明:随着补缩时间和旋转速度的增加,补缩过程中渗流流体体积增大;同时随着流体粘度和多孔介质孔眼数的减小,补缩过程中渗流流体体积也相应增大;当铸型顺时针旋转时,浇道左侧相对于右侧,先进行补缩渗流;补缩过程中渗流流动与大断面宏观充型流动相比,在相同时间内,渗流流体体积减少.     

铝合金熔体在强化相间的流动行为与压力浸渗过程动力学

本文描述了铝合金熔体在压力驱动下浸渗不同几何形貌强化相过程中的微观流动行为；提出了在挤压条件下，熔体在强化相预成形块间隙中单向浸渗的流体动力学模型并阐述了浸渗过程的动力学特征。讨论了压力在熔体浸渗强化相间隙过程中的影响；阐述了熔体微观流动对熔体动态浸渗强化相间隙及浸渗质量的影响。     

Preparation of big size open-cell aluminum foam board using infiltration casting

This paper presents an infiltration casting technique for manufacturing big size open-cell aluminum foam boards. The principle and key technologies of infiltration casting are also analyzed. Based on the previous practice of the small size aluminum foam production, the die for preparing big size aluminum foam boards is designed and manufactured. The experiments on aluminum boards of 300 mm × 300 mm × （20-75） mm, with the pore size ranging from 1.0 to 3.2 mm and average porosity of 60%, have been performed. The experimental results show that a reliable infiltration process depends critically on the pouring temperature of the molten AI-alloy, the preheated temperature of the mould and salt particles and vacuum. Current research explores the possibility of large-scale manufacturing and application of the aluminum foams.     

负压铸渗法制备铜合金表面复合材料

通过实验研究了浇注温度、负压度、渗剂Al2O3粒度、试块模数、预热温度等工艺参数对渗层的形成及渗层质量的影响.综合分析了影响渗层形成及渗层质量的主要工艺参数,并得出一组最佳工艺参数.     

渗流法制备高孔隙率多孔铝

采用负压渗流铸造法,通过控制铝熔体浇铸量,制备了高孔隙率(70%～90%)、高通孔度(25%～50%)的多孔铝;研究了渗流驱动压力、铝熔体浇铸温度及模具预热温度对渗流过程的影响;测试了多孔铝的渗透系数,并分析了孔结构对渗透系数的影响.结果表明:通过正交实验选择渗流参数,可以降低多孔铝在渗流方向上的孔隙率梯度;多孔铝的渗透系数与其孔结构密切相关:对于相同孔径的多孔铝,渗透系数随孔隙率增大而提高;在孔隙率相同的条件下,随着孔径增大,表面积减小,摩擦阻力减小,渗透系数相应增大.     

挤压浸渗刹车盘模具设计

分析了某刹车盘用挤压浸渗工艺成型的可行性,依据刹车盘零件图设计了挤压浸渗工艺的锻件结构,根据挤压工艺要求设计了刹车盘模具和模架,模具结构合理,生产的零件符合要求,且模架可用于不同类型的刹车盘模具。     

铸造法制备泡沫钢研究进展

介绍了熔体发泡法、渗流铸造法和Gasar法三种铸造方法制备泡沫金属的工艺原理以及国内外采用这几种方法制备泡沫钢的试探性研究和最新研究进展,阐述了三种制备方法的关键技术和难点,提出了突破相关技术屏障的建议.最后对铸造法制备泡沫钢的研究方向做了前瞻性的展望.     

高拉速板坯连铸结晶器液态渣消耗机理分析

基于弯月面渣道压力计算,分析2.0 m/min高拉速下板坯连铸结晶器振动周期内初凝坯壳变形行为,提出新的液态渣消耗机制,并定义了渣耗时间和渣耗强度的概念,阐明了结晶器非正弦振动参数对液态渣渣耗量影响规律.研究表明:渣道宽度变化引起渣道压力改变导致液态渣周期性持续消耗,振动正滑脱末期至负滑脱末期渣道负压抽吸液态渣进入渣道;降低振频延长了液态渣渣耗时间,但使渣耗强度削弱;提高振幅可加大渣耗强度,对渣耗时间影响很小;非正弦振动因子对渣耗强度影响较小,渣耗时间随非正弦振动因子减小而增大.     

具有钉扎效应的CTCP/Cr26复合材料制备及界面结构

以铸造碳化钨颗粒(Cast Tungsten Carbide Particle,CTCP)与还原铁粉为原料,采用松装烧结工艺制备具有蜂巢状结构的多孔陶瓷预制体;通过铸渗法制备了CTCP/Cr26铁基表层复合材料;采用扫描电镜、X射线衍射仪、电子探针等手段分析了预制体和复合材料的显微组织。结果表明:高温烧结过程中还原铁粉中的Fe与CTCP中的W2C发生反应,在CTCP表面形成了烧结壳层,壳层内侧的物相组成为WC+Fe3W3C,壳层外侧的物相是Fe3W3C;壳层相互连接使预制体具有较高强度,铸渗过程中高强度的预制体能够抵抗高温液态金属的热冲击,从而保证了复合材料中预制体的蜂巢状结构;制备的复合材料中CTCp与金属基体的界面形成明显的过渡层,过渡层的物相组成为WC+Fe3W3C,过渡层的形成是烧结壳层在高温金属液中发生溶解与析出的结果。     

铝合金缸盖重力铸造工艺

根据C系列铝合金缸盖铸件的结构特点,分析了合金熔炼、制芯、浇注、热处理及浸渗等工艺过程,解决了缸盖毛坯的缺陷问题,生产的铸件良品率达95％以上。