大型ZL205A合金铸件热处理对组织性能的影响

详细论述了通过热处理研究,采用不同工艺方法,尤其是固溶和时效对组织、性能影响,进行了大量实验,并对结果深入分析,从中找出了热处理影响的内在规律。采用该热处理工艺方法,能够针对不同批次材料起到稳定铸件组织,提高了产品力学性能的作用,取得了预期效果。

ZL205A合金铸件裂纹问题分析及解决

对于体积大、薄厚梯度大的ZL205A合金结构件中经常存在铸造裂纹,有的在铸造初期通过射线检测、荧光检测可以发现,有的在后期精加工中才能发现,对成本和进度影响较大.以下通过具体案例分析,谈谈该类产品的工艺控制问题.

ZL205A合金壳体铸件线性偏析缺陷形成机理研究

在对ZL205A合金壳体铸件探伤时发现,部分铸件有宏观形貌与裂纹相似的线性偏析组织,取样分析发现该偏析组织微观形貌为枝晶状,通过电子探针分析确定其成分为CuAl2。本文根据ZL205A合金壳体铸件线性偏析的特征,分析了CuAl2在晶界、在铸件壁厚过渡处偏析的原因,探讨了CuAl2的偏析结晶机理以及线性偏析的解决措施。

高强度ZL205A合金大型铸件“白点”偏析研究

对ZL205A合金某大型铸件进行探伤检测,在底片上发现了白色点状偏析组织(以下简称“白点”偏析)。铸造工艺调整以及热处理不能使之减轻或消除。文中对ZL205A合金白点偏析进行研究,测试了偏析组织的力学性能,分析了偏析组织的微观形貌及化学成分,并探讨了其形成机理及防止措施。

高强度ZL205A铝合金壳体铸件铸造工艺要点

壳体铸件是一种高强度复杂铝铜合金砂型铸件，要求强度高，重量轻，在加工和使用过程中尺寸及形状稳定性好。该件为HB963-1990中Ⅰ类铸件，铸件中不允许存在气孔、夹渣、疏松及裂纹等铸造缺陷，而且需经X射线检测，不允许有任何偏析缺陷。

大型复杂高强度ZL205A铝合金骨架铸件的研制

以大型复杂ZL205A合金骨架铸件为研制对象,介绍了大骨架铸件的研制过程。由于该铸件为承力件,其结构复杂,轮廓长又扁,非常易变形,而且外形不加工,所以保证骨架铸件冶金质量和尺寸精度难度较大。本研究从骨架铸件铸造工艺设计、型芯材料选择、热处理工艺及尺寸控制等方面进行了分析研究,并在设计铸造工艺时采用铸造数值模拟技术等先进手段,使骨架铸件实现了顺序凝固,获得了冶金质量、力学性能和尺寸精度等均达到或超过设计要求的优质骨架铸件。

ZL205A合金大型铸件带状偏析组织对力学性能的影响

介绍了ZL205A合金大型铸件中的一种宏观带状偏析缺陷的形貌,分析了带状偏析最严重区域的组织对力学性能的影响,观察了试棒断口形貌,并分析了断口处偏析组织的化学成分。研究发现,ZL205A合金带状偏析组织使该区域力学性能降低,造成力学性能低的原因是带状偏析组织中Cu量偏高且聚集在晶界位置,形成了晶间脆性相。

ZL205A合金高强优质铸件在大飞机上的应用

本文综述了高强ZL205A合金铸造特性、成分和性能特点,介绍了该合金优质铸件在飞机、导弹等武器上的应用,对大飞机设计时选用ZL205A合金优质铸件提出几点体会。

ZL205A铝合金铸件偏析缺陷分析和等级研究

以生产过程中ZL205A铸件的偏析缺陷为研究对象,采用SEM、EDS、DSC分析手段,研究了偏析对铸件力学性能、断口形貌、组织成分和熔化温度的影响。结果表明,随着偏析缺陷级别的提高,试样抗拉强度呈下降趋势,但其值高于I级指标;试样屈服强度变化较小;试样伸长率呈快速下降,多数低于4%;试样硬度(HV)均高于100。无缺陷试样断裂主要表现为韧性断裂,偏析试样断裂为沿晶脆性断裂。偏析试样基体以α(Al)固溶体为主,晶界上分布有未完全溶解残留物Al2Cu等低熔点共晶相,共晶相熔化温度为544℃,α(Al)固溶体熔化温度为625～640℃。根据试验分析结果制订出偏析等级底片。

ZL205A合金回转体铸件树枝状偏析缺陷研究

以生产过程中ZL205A合金回转体铸件在射线探伤检测时在射线底片上发现树枝状偏析缺陷为研究对象,研究了树枝状偏析缺陷处力学性能、断口形貌、微观组织、化学成分及熔点等。根据研究结果探讨了树枝状偏析缺陷产生的机理,并提出了预防及防止树枝状偏析缺陷的措施。

ZL205A合金大型筒体类铸件偏析缺陷控制技术研究

以ZL205A合金大型筒体类铸件偏析缺陷为研究对象,研究了偏析缺陷产生的部位和原因,采用铸造数值模拟技术及铸件实物浇注试验对比研究了浇注工艺对铸件偏析缺陷的影响,结果表明,采用低压浇注工艺可明显降低铸件偏析缺陷。此外,通过采用退让性较佳的树脂砂芯,释放了凝固末期凝固残余热应力,避免了热节区域出现高热内应力,减少了铸件的偏析缺陷。

立式离心铸造ZL205A铝合金薄壁铸件的凝固组织

采用CAF方法,对立式离心铸造ZL205A铝合金薄壁铸件的凝固组织进行模拟,获得了不同工艺下铸件的凝固组织并对其进行了研究.结果表明:ZL205A合金薄壁铸件的凝固组织大多数为尺寸均匀而细小的等轴晶晶粒,只存在极少量粗大的柱状晶晶粒;改变工艺参数,立式离心铸造ZL205A铝合金铸件的凝固组织发生变化,立式离心铸件的凝固组织随着铸型的离心转速增加而细化,提高浇注温度时铸件的晶粒尺寸略有增大,而提高铸型预热温度对立式离心铝合金铸件的凝固组织的影响不大.

激光冲击强化对ZL205A铝合金组织及性能的影响

目的研究激光冲击强化处理对ZL205A铝合金表面完整性和力学性能的影响规律,改善材料的残余应力状态,提高材料的力学性能。方法利用激光共聚焦显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪对激光冲击前后试样的表面形貌与微观组织进行分析,通过显微硬度、纳米压痕和拉伸性能测试方法,对ZL205A铝合金激光冲击处理前后试样的硬度、纳米硬度和拉伸性能进行评价。结果ZL205A铝合金经过激光冲击处理后,表面粗糙度增加至(3.798±0.46)μm,同时在表层形成深度约为5μm、平均晶粒尺寸为100nm的纳米级晶粒,形成梯度结构。在基体表层引入了较大的残余压应力,最大残余应力达到–140.2MPa,表面显微硬度由(146.6±5.64)HV0.1增加至(173.8±8.87)HV0.1,经过纳米压痕测试可知,材料截面最大弹性模量为2.49GPa,极限抗拉强度、屈服强度、延伸率均增加,材料的力学性能得到提高。结论激光冲击强化处理使ZL205A铝合金表层发生塑性变形,细化了表层晶粒组织,提高了ZL205A铝合金基体的残余压应力、显微硬度、弹性模量,并有效提高了ZL205A铝合金的力学性能。

钛碳硼复合粒子对ZL205A齿轮室铸件组织和力学性能的影响

采用一种新型的Al-TCB中间合金对ZL205A齿轮室铸件进行晶粒细化,研究了添加不同含量的Al-TCB中间合金对齿轮室铸件组织和力学性能的影响。结果表明,Al-TCB加入能明显细化ZL205A合金组织,当加入1.0%Al-TCB时,合金晶粒尺寸由240μm细化至60μm左右,合金晶粒细小、组织均匀、致密度高,析出的钛碳硼复合粒子为初生α-Al生长的异质形核质点。随着Al-TCB中间合金加入量的增加,断口形貌中韧窝区面积和析出相的密度同步增加,合金强韧化效果显著,试样的显微硬度、抗拉强度和伸长率最高达到HV143、502 MPa和5.1%。

冷轧Al-4Ti-1B变质剂对ZL205A合金组织和力学性能的影响

研究了冷轧对Al-4Ti-1B华夫块变质剂中TiAl3和TiB2相尺寸和形态的影响,及其对ZL205A合金组织和力学性能的影响。结果表明,冷轧能将Al-4Ti-1B变质剂中的杆状TiAl3相碎化成块状,导致TiAl3相尺寸减小,数量显著增加。与未冷轧Al-4Ti-1B华夫块变质剂细化ZL205A合金的晶粒相比,减少1/3加入量的冷轧Al-4Ti-1B华夫块变质剂实现了相当的晶粒细化效果。经T6热处理后,减少1/3加入量的冷轧Al-4Ti-1B华夫块变质合金的塑性比未冷轧华夫块变质合金高4%,但其抗拉强度降低5 MPa。其强度的降低可归因于固溶在基体中Ti原子数量减少导致的Al2Cu强化相数量的减少和尺寸的增大。

ZL205A铝合金斜楔铸件凝固工艺研究

在某型号运载机车斜楔件研制中选用ZL205A铝合金。根据铸件结构特征与ZL205A合金工艺性能分析,实验选用了重力浇注工艺。借助华铸CAE有限差分软件完成了充型流动场与凝固温度场的仿真与分析,优化了工艺设计参数,实现了斜楔铸件自下而上与自外向内的顺序凝固,提高了凝固的冶金质量,研制出了满足技术指标的ZL205A斜楔铸件。经T6热处理后ZL205A斜楔铸件本体试样平均抗拉强度、屈服强度与伸长率分别为542 MPa、455 MPa与7.2%,断裂机制为典型的韧窝断裂。

ZL205A铝合金筒类铸件铸造工艺研究

以实际生产中发现的铝铜系ZL205A合金筒类铸件的偏析、裂纹及疏松缺陷为研究对象,根据筒类铸件的技术要求,结合ZL205A合金的工艺特性,通过对偏析、裂纹及疏松缺陷产生的原因分析,提出了新的铸造工艺方案。结果表明:通过合理优化浇注系统,提高浇注温度,改善砂芯退让性,改进低压浇注参数等措施,解决了疏松、裂纹缺陷并有效地减少了偏析缺陷的产生,产品合格率由原来的40%提高到80%。

热等静压对ZL205A壳体铸件缺陷及力学性能的影响

研究了热等静压(520℃±10℃,120 MPa,2 h)对ZL205A合金壳体铸件缺陷、组织及力学性能的影响。结果表明:铸件缩松缺陷等级为4级,热等静压后经X光检测未见缺陷;T5处理后,铸件本体抗拉强度由428 MPa提高到477 MPa,伸长率由2.3%提高到6.8%;热等静压后铸件晶粒度无变化。

选区激光熔化成形ZL205A铝合金成形质量及显微组织研究

本研究使用气雾化制粉技术制备了ZL205A铝合金粉末,并采用选区激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)技术制备了ZL205A铝合金,分析了激光能量密度对SLM成形ZL205A铝合金成形质量的影响。以激光功率和扫描速度为主要影响因素,研究激光能量密度对ZL205A试样致密度及显微组织的影响。结果显示,当激光功率340 W、扫描速度1600 mm/s时,成形试样致密度最高,无明显裂纹,仅有少量气孔缺陷,致密度达95.996%。

ZL205A合金铸件中偏析的形成机理与预防措施

通过对ZL205A合金圆筒形铸件的3种铸造工艺的比较,分析了ZL205A合金铸件中线性偏析的形成条件、形成机理、预防措施。经优化浇注系统后,采用中空的砂芯等方式消除铸件热节和应力,成功消除了铸件的线性偏析。