机械振动对ZL101消失模铸造组织及性能的影响

将自制变频三维振动台应用于ZL101铝合金消失模铸造中,研究了不同频率、不同振动方向的机械低频振动对ZL101组织及性能的影响.试验结果表明,在ZL101铝合金消失模铸造凝固过程中进行机械振动能有效细化铸件组织,降低针孔率,提高铸件抗拉强度和伸长率.对比分析表明,振动频率为20～60 Hz且采用垂直方向振动时,铸件的组织较好,抗拉强度和伸长率可达180 MPa和2.7%.     

振动铸造时机对ZL107铝合金阀体铸件的影响

以ZL107铝合金阀体为对象,对振动铸造时机进行理论研究,然后根据正交试验法,选用不同振动铸造时机下的铸件与普通金属型铸件进行对比,从ZL107铝合金阀体铸件的金相组织、力学性能等方面,综合分析振动铸造时机对铸件质量的影响。通过研究表明:浇注开始进行振动更有利于细化晶粒,即振动细化的最佳时期在金属液凝固的早期,能够大大提高铸件的力学性能。并得到一个最佳振动时机下的工艺参数组合:即浇注前振动25 s,浇注中振动9 s,凝固时振动100 s。     

超声波振动对ZL101组织和性能的影响

采用超声波振动装置,研究了浇注温度对ZL101铝合金组织和性能影响。结果表明,超声振动可以使ZL101铝合金获得细小的等轴晶凝固组织。随着浇注温度降低,ZL101铝合金凝固组织逐渐得到细化,且分布均匀。超声振动的施加有利于ZL101铝合金等轴晶组织的细化,并且对其强度、硬度等各方面性能均有所改善。     

机械振动对ZL201铝合金凝固组织的影响

采用自制的机械振动装置,研究振动频率和浇注温度对ZL201铝合金凝固组织的影响。结果表明:采用机械振动工艺可以使ZL201铝合金获得细小的等轴晶凝固组织。随着浇注温度的逐渐降低,ZL201铝合金凝固组织逐渐得到细化,晶粒尺寸越来越小,而且非常均匀。振动频率的增加有利于ZL201铝合金等轴晶组织的细化。当振动频率为20Hz时,达到共振,振幅最大,晶粒尺寸最细小均匀。     

超声振动对ZL101铝合金熔体凝固组织的影响

利用超声振动方法对ZL101铝合金熔体进行处理,探讨了超声振动对ZL101铝合金熔体凝固组织的影响。研究结果表明:施加超声振动后的ZL101铝合金熔体780℃浇铸可以达到更好的除气效果,凝固组织形貌中的针孔分布情况明显好于未施加超声振动的。施加超声振动作用后,生成细小等轴晶的凝固组织。在同一温度下施加超声振动时,得到的晶粒平均尺寸显著降低。在施加超声振动后形成的合金凝固组织中存在众多弥散态Al_3Ti颗粒,此时的凝固组织相对于未超声振动出现了显著的细化。     

超声功率-凝固压力协同作用对真空差压铸造铝合金二次枝晶间距的影响

通过测试与分析不同超声功率与凝固压力下真空差压铸造ZL114A铝合金的二次枝晶间距,研究超声功率与凝固压力协同作用对真空差压铸造铝合金二次枝晶间距的影响,建立真空差压铸造ZL114A铝合金二次枝晶间距与超声功率及凝固压力的关系。结果表明:在超声功率和凝固压力协同作用下,超声效应与凝固压力挤渗效应共同影响真空差压铸造铝合金二次枝晶间距;在超声功率600 W与凝固压力350 kPa协同作用下,真空差压铸造铝合金二次枝晶间距最小;当凝固压力小于300 kPa时,超声功率对铝合金二次枝晶间距影响较大;当凝固压力大于300 kPa时,凝固压力对真空差压铸造ZL114A铝合金二次枝晶间距影响较大。     

浇注温度和机械振动对消失模型壳铸造ZL101A合金组织性能的影响

将机械振动施加于消失模型壳铸造ZL101A合金中,研究浇注温度对消失模型壳铸造ZL101A合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明,未施加机械振动时,消失模型壳铸造ZL101A合金凝固组织粗大,力学性能偏低;施加机械振动以后,合金凝固组织和力学性能均明显改善。随着浇注温度升高,合金凝固组织形貌发生改善,但过高的浇注温度使得合金凝固组织有粗化的趋势。此外,提高浇注温度使得消失模型壳铸造ZL101A合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率和硬度呈现不同程度的下降,过高的浇注温度会显著削弱合金的力学性能。因此,在消失模型壳铸造ZL101A合金振动凝固过程中,选择合适的浇注温度才能发挥机械振动的最佳效果。     

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。     

发动机用铝活塞的铸造数值模拟

利用ProCAST软件对ZL108活塞零件的传统铸造工艺和改变冒口形状的2种新铸造工艺进行了模拟对比分析,以上小下大的冒口形状新工艺铝活塞效果更好。再对比模拟分析此冒口形状铝活塞在3组不同浇注温度下的充型凝固过程,最终确定保温冒口截面为上小下大和浇注温度为720℃是活塞的最佳铸造工艺。     

基于机械振动的铝合金低压铸造工艺研究

研究了铝合金低压铸造凝固过程中机械振动频率和时间对ZL101铝合金组织、综合力学性能的影响。结果表明:机械振动使铝合金的组织更加均匀细化;机械振动频率和时间均能影响铸件的力学性能,且机械振动频率影响要大于机械振动时间。当机械振动频率为50 Hz、振动时间为60 s时,铸件的抗拉强度和伸长率最大,分别为224.8 MPa和3.9%;当机械振动时间为60 s时,振动频率从30 Hz提高到50 Hz,铸件的抗拉强度和伸长率分别提高了25.59%和20.0%。     

冷却条件对活塞用共晶铝硅合金铸态组织的影响

与通常的变质结果相反,在活塞用共晶ZL108合金的铸造生产中,采用含磷熔剂处理液态合金,目的在于适当粗化共晶体,消除铸态组织中的α-Al初晶,代之以一定量的初晶硅晶体。这种过共晶型组织可明显地提高活塞的使用性能。 合金凝固时,随冷却速度增加,铸态金相组织也随之细化。例如,共晶铝硅合金的     

基于ProCAST的铝合金活塞砂型铸造工艺分析

用ProCAST铸造仿真软件对ZL104铝合金活塞砂型重力铸造过程进行了数值模拟。依据模拟结果,分析了铸件充型凝固过程的速度场和温度场,并预测出缺陷形成区域,建立了工艺优化措施。采用增设冒口、降低浇注速度等措施后,原铸造缺陷位置发生改变,提高了产品的品质和合格率。     

铁元素对ZL108合金铸造性能的影响

研究了铁、锰对ZL108活塞合金铸造性能的影响。试验表明,在磷变质ZL108合金中,随着铁含量的增加,其流动性降低,体收缩、线收缩也减少。在高铁ZL108合金中加入锰后,可提高流动性,因为锰能够抑制针状β铁相的有害影响。     

振动对铝合金消失模铸造的影响

在铸件凝固过程中对金属液施加一段时间的振动,可以显著增加液相内结晶核心,使铸件最终凝固组织细化和力学性能提高,此外,振动还可以大大提高金属液的充型能力。本文主要研究了振动对铝合金消失模铸造过程的影响。     

间接挤压铸造活塞模具设计与工艺优化

为了确定ZL109间接挤压铸造活塞的最佳工艺和模具结构,运用ProCAST软件对铸件的挤压铸造方案进行仿真。通过模拟分析了ZL109挤压铸造活塞铸件充型过程、凝固过程以及可能存在的缺陷问题,确定了铸件的工艺方法和优化方案。结果表明,通过工艺参数的优化可以有效改进产品缩孔位置,提高产品合格率。     

机械振动对消失模-熔模铸造铝合金组织和力学性能的影响

对消失模-熔模铸造ZL101A铝合金凝固过程实施了机械振动,研究了不同振幅和振动频率对合金组织和性能的影响。结果表明:机械振动可以明显细化铝合金组织,提高力学性能。在振幅1.0 mm和振动频率100 Hz时,铝合金组织最为细小,晶粒尺寸为198.4μm,力学性能最佳,抗拉强度、屈服强度、伸长率和硬度分别达到136.9 MPa、111.5 MPa、3.32%和59 HBS。     

石膏型铸造铝合金真空增压凝固和真空自由凝固组织及力学性能

对比研究了真空增压凝固和真空自由凝固条件下ZL105A铝合金石膏型铸造凝固组织及其力学性能。结果表明,外加凝固压力不会影响实验合金凝固组织的相组成,但是能够细化α(A1)晶粒,使得二次相析出形态和分布更加均匀,并能够提高实验合金的补缩能力,减少缩松缺陷,增加组织致密度;同时,加压凝固可以提高石膏型铸造试验合金的抗拉强度和屈服强度,但对塑性的影响不明显。相同凝固条件下试验合金的拉伸强度和屈服强度随试棒尺寸增加呈下降趋势,而塑性略呈上升趋势。在真空增压凝固条件下,试验合金室温力学性能的尺寸效应显著增强。     

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某公司生产的铝筒在使用过程中发生断裂。在断裂部位取样并对断口进行了宏观形貌分析、微观形貌分析、化学成分分析和硬度分析,结果表明,断裂铝筒的主要化学成分符合GB/T 1173《铸造铝合金》对ZL108的要求,显微组织正常,但是在铝筒断面上可以观察到较多气孔,此外铝筒的硬度低于GB/T 1173《铸造铝合金》对ZL108的要求。综合分析可以确定,ZL108铝筒基体内存在较多气孔,硬度较低,这是造成其断裂的根本原因;此外在裂源附近存在塑性形变痕迹,这可能是铝筒在使用过程中受外物撞击所致,是引发铝筒断裂的诱因。     

压力场对ZL101铝合金消失模铸造性能的影响

采用自行研制的压力凝固试验装置,研究了ZL101铝合金消失模铸造过程中,不同的压力和加压速率对铸件性能的影响.试验结果表明,随着外加压力的增加.铸件的密度和力学性能逐步提高,孔隙率显著降低,当外加压力达到0.5MPa以上时,ZL101消失模铸件的力学性能提高趋缓;加压时,不同的加压速率对消失模铸件的密度及性能影响很大,当加压速率为0.003～0.030 MPa/s时,铝合金消失模铸件性能较好;由于在压力下凝固,ZL101铝合金消失模铸件针孔等缺陷减少、密度提高,铸件耐腐蚀性进一步提高.     

ZL108铝筒断裂原因分析

某公司生产的铝筒在使用过程中发生断裂。在断裂部位取样并对断口进行了宏观形貌分析、微观形貌分析、化学成分分析和硬度分析,结果表明,断裂铝筒的主要化学成分符合GB/T 1173《铸造铝合金》对ZL108的要求,显微组织正常,但是在铝筒断面上可以观察到较多气孔,此外铝筒的硬度低于GB/T 1173《铸造铝合金》对ZL108的要求。综合分析可以确定,ZL108铝筒基体内存在较多气孔,硬度较低,这是造成其断裂的根本原因;此外在裂源附近存在塑性形变痕迹,这可能是铝筒在使用过程中受外物撞击所致,是引发铝筒断裂的诱因。