ZL114A铝合金预置石膏型芯熔模精铸工艺探索

铝合金石膏型带有管状回路的精铸件,制蜡模时因抽芯困难常采用预置可溶型芯方法予以解决,但精铸件很容易出现铸瘤、回路堵塞等缺陷,本文对此进行了改进,采用预置石膏型芯,并比较了两种方案浇注效果,结果表明预置石膏型芯确实可行。

Ti44Al合金胞/枝晶转变及其生长过程的数值模拟

采用基于溶质扩散控制模型CA方法对Ti44Al合金定向凝固初始阶段变速冷却过程中胞/枝晶转变过程进行了数值模拟．模拟结果表明,在胞/枝转变过程中,存在胞-枝混合生长区,在一些胞晶相邻面无二次枝晶生长．在给定的冷却速率下,枝晶臂间距大于胞晶臂间距；而在过渡区,枝晶间距达到最大．另外,晶核数量对柱状晶问距产生影响,随着植入晶核数量的增加,柱状晶间距非均匀化程度明显减小．出现过渡区的原因与枝晶生长所引起固/液界面前沿成分波动有关,模拟与实验结果吻合较好．

Ti-Al合金定向凝固柱状/等轴晶转变的数值模拟

采用基于溶质扩散控制模型CA方法,对Ti-Al合金定向凝固过程中柱状晶/等轴晶转变过程进行了数值模拟。模拟结果表明,温度梯度、抽拉速度对柱状晶/等轴晶转变影响定性地符合Hunt解析解。横向晶核间距影响比纵向大;形核过冷度增加,柱状晶/等轴晶转变推迟;柱状晶间距不仅与温度梯度、抽拉速度有关,而且可通过激活预置晶核使其生长为柱状晶而得以调整,特别是温度梯度在30～50K/mm之间,形核有较强的调节柱状晶间距的作用。

工艺参数对铸件表面显微组织影响的实验研究

对比研究了铸造工艺参数对镍基高温合金叶片表面晶粒度和晶粒均匀度的影响。结果表明:合理调整工艺参数如浇注温度、型壳焙烧温度、孕育剂粒度,能够基本消除大晶粒和晶粒不均匀等缺陷,从而使叶片合格率得到明显提高。

抽拉速度对Ti-45Al合金定向凝固组织演化影响的数值模拟

采用基于溶质扩散控制模型结合CA方法对Ti-45Al合金定向凝固过程中抽拉速度对显微组织演化影响进行数值模拟。结果表明,随抽拉速度增加,凝固形态经历了平面→胞晶→胞/枝混合结构→树枝晶的转变,如果温度梯度高于20K/mm,仅经历平面→胞晶转变。此外,将模拟结果与实验结果和理论分析进行对比,证明了模型的有效性。

镍基高温合金铸造叶片表面细化机理的研究

选用K18合金和纯金属镍及不同的面层细化料,通过实验对比研究了镍基高温合金叶片表面晶粒细化机理。结果表明在凝固过程中高温合金中的活性元素与面层涂料中的CoO·Al2O3发生置换反应,生成与基体晶格相近的难熔细小钴颗粒,促进叶片表面形核率的增加,使表面晶粒细化,从而提高叶片表面的抗疲劳性能。

铸造镁合金ZM6砂型铸造工艺研究

ZM6是铸造镁合金中一种重要的合金,工业生产中以砂型铸造为主。根据镁合金铸造的特点和工艺要求,采用开放-封闭式浇注系统以及设置冒口等,成功地试制生产出该类零件。同时,也确定了合理实用的镁合金砂型铸造工艺。

温度梯度对Ti-45Al合金定向凝固组织演化影响的数值模拟

采用基于溶质扩散控制模型结合CA方法对Ti-45Al合金定向凝固过程中温度梯度对显微组织演化影响进行了数值模拟。模拟结果表明,随着温度梯度增加,凝固形态经历了树枝晶→胞/枝混合结构→粗胞晶→细胞晶→超细胞晶的转变,而一次胞/枝晶臂间距随着凝固组织变化不断减小。此外,温度梯度很高时,固液界面处溶质富集程度很小,界面处出现溶质截流。

热处理工艺对ZA27合金组织与性能的影响

研究了热处理工艺对ＺＡ２７合金组织、力学性能及冲击韧性的影响。结果表明，热处理工艺对ＺＡ２７合金的显微组织、力学性能有一定的影响，获得综合力学性能最佳的工艺为３６０℃×１４ｈ固溶处理后空冷。

铝合金外壳压铸充型凝固过程模拟

以某铝合金外壳为研究对象,采用ViewCast对铸件压铸过程进行了模拟,预测铝合金外壳压铸缺陷位置,对工艺进行优化。模拟结果显示,压射速度为0.5 m/s时,铸件能够完全充型,且缩松缺陷相对较低;进一步增加压射速度,气体的卷入量增加,不利于减少铸件孔隙数量。

某缸体铝合金金属型低压铸造工艺研究

利用ViewCast软件对低压金属型铝合金A356铸造过程进行了计算机模拟,预测了产生缩孔、缩松缺陷的位置。通过计算机模拟以及对铸件表面缺陷进行分析,提出了生产工艺方案,铸造出了满足质量要求的铸件。所铸的铸件表面质量好、无缩松等铸造缺陷。这为铝合金金属型低压铸造模具设计及工艺研究提供了有价值的参考。

TiAl合金精密铸件缩孔的定量预测

研究了TiAl合金叶片铸件液态熔池孤立区形成的判定方法及缩孔的预测模型,对缩孔形成过程进行了模拟显示。研究表明,利用这种方法模拟缩孔缺陷可以提高铸件模拟缩孔预测精度。

铝合金可溶性石膏型芯精密铸造

介绍了铝合金精密铸造可溶性石膏型芯的制作工艺,对石膏型芯对铸件质量影响进行了说明。实践证明,用该方法生产的复杂薄壁铝合金铸件,能够满足技术要求。

铸铝ZL205A石膏型低压铸造工艺计算机模拟

利用View Cast软件对某低压石膏型ZL205A铸件铸造过程进行了计算机模拟,获得了铸件充型、凝固过程温度随时间变化的分布图,并对可能产生缩孔、缩松缺陷的位置进行了预测。模拟结果显示,低压铸造充型过程中降温不明显,而熔液流经大截面时产生速度降;凝固过程中,熔体自顶向下形成逐层递增的温度梯度,利于熔体补缩。模拟结果与实际生产情况吻合较好。

ZA27合金的淬火时效特性

利用本试验设计的热效应装置研究了ＺＡ２７合金淬火时效过程。结果发现，ＺＡ２７合金时效曲线早期阶段出现了大小不等的温度峰。与对应条件下硬度曲线比较表明，淬火后时效温度不同，脱溶机理亦不尽相同。在Ｔｃ以上温度时效，发生了调幅（ｓｐｉｎｏｄａｌ）分解。

铝合金石膏型精铸呛火预防措施

通过对铝合金石膏型精铸过程呛火问题进行分析。结果表明,由于在焙烧期间降温吸潮,石膏型在浇注过程中很容易发生呛火,致使铸件产生严重皮下气孔、氧化夹杂等缺陷。通过对焙烧炉外部结构进行改进,确保降温阶段炉膛与外界隔离以防止外部湿气进入,从而使石膏型浇注时呛火次数明显减少。

晶粒生长的Monte Carlo法模拟研究进展

在介绍经典Monte Carlo模型的基础上,详细综述了近年来国内外使用Monte Carlo方法在模拟再结晶、液态金属(合金)凝固过程和固态相变等各个方面的研究进展。总结了目前研究中该模拟方法存在的一些问题,并展望了该方法今后研究发展的主要方向。

TiAl合金常规条件下凝固组织模拟

对Ti Al合金常规凝固条件下微观组织形成过程进行了模拟研究,建立了相应的宏观传热、等轴枝晶形核生长二维数学模型,采用一种改进的CA方法与有限差分法耦合进行凝固过程数值计算。结果表明,初生β相形态与实验结果符合较好。在散热小的中心区域,一次枝晶容易长成纺锤形。

某后桥壳树脂砂型铸造工艺研究

后桥壳是汽车中一个重要零件,工业生产中以树脂砂型铸造为主。由于该铸钢件比较复杂,热节较多,必须采用底注式浇注系统,并自下而上的逐层凝固。经过工艺进一步改进后,成功地试生产出该类零件,确定了合理实用的铸造工艺。

0.45wt%Mn、2wt%Si对ZA27合金淬火时效组织及性能的影响

研究了ZA27合金中添加0．45wt％Mn或2wt％Si后对淬火时效合金组织及性能的影响，并分析了合金元素Mn、Si在其高温性能方面所起的作用。