比压对液态模锻铍青铜件组织和性能的影响

目的针对先铸坯再模锻方法工艺流程长、能耗高、成本高的缺点,将液态模锻工艺应用于铍青铜件的成形制造中,以提高零件的成形质量、降低成本和能耗。方法在工业生产条件下,对比研究了主要工艺参数比压对液态模锻铍青铜件试样拉伸性能、冲击性能、硬度及晶粒特征的影响规律。结果当液锻比压从40 MPa提高至80 MPa时,液锻铍青铜的晶粒尺寸可以细化至65μm以下,抗拉强度提高了150 MPa,伸长率由20%提高至40%,硬度和冲击韧性分别提高了35HBW和20 J/cm^(2)。结论液锻比压是影响铍青铜液锻件组织和性能的关键因素,随着液锻比压的增大,液锻铍青铜件晶粒被显著细化,强度、塑性、硬度和冲击韧性均得到显著提高。

整体式副车架液态模锻及其性能

液态模锻是铝合金件高性能成型的先进工艺,文章将液态模锻技术用于整体式副车架成型,着重研究液锻工艺方案和液锻副车架性能的均匀性。模拟研究表明,单浇道液锻比设有辅助浇道的液锻汇流位置少、表面质量高、工艺出品率高。试生产发现,利用广州和德轻量化成型技术有限公司设计制造的HVSC2500T卧式液态模锻机进行A356.2铝合金副车架的单浇道液锻,能够获得完整无缺的副车架,本体取样拉伸强度可达320 MPa,延伸率达11.12%。但是,在远离浇道和存在汇流的位置普遍存在夹渣缺陷,副车架强度和塑性都较低。

梯度石墨铸铁玻璃模具液态模锻模拟与仿真

为解决传统砂型铸铁玻璃模具铸件工艺出品率低、缩孔缩松等问题,采用液态模锻工艺成型,通过不同的冷却条件实现铸件石墨形态呈梯度分布。利用Procast对液态模锻过程的温度场和凝固场模拟,对缩孔缩松缺陷进行了预测,对浇注温度、冷却方式、浇口尺寸等关键工艺参数进行了调整优化,并根据热分析观点对铸件不同部位组织进行预测。结果表明,液态模锻可以有效减少缩孔缩松等铸造缺陷。

基于ProCAST的摩托车架低压铸造方案分析与优化

采用ProCAST软件对摩托车架低压铸造过程进行数值模拟。通过研究金属液充型过程中的汇流与卷气现象,凝固过程可能出现的缩松、氧化渣以及整个过程铸件产生的变形量等,以验证车架成形方案设计的合理性。初步仿真结果表明车架整体设计符合要求,但存在氧化渣集中、部分缩松尺寸较大等问题,并预报了变形量的大小,为反变形措施提供了依据。为解决这些问题对模具结构、工艺参数等制定了优化方案并再次进行仿真,改进方案模拟结果表明:在砂芯附近增加2个渣包、将充型一、二阶段的压力降低3~4kPa等,能减小缩松概率、降低氧化渣含量.

液锻压力对亚共晶Al-Si合金吊架的组织与性能影响

研究了液态模锻工艺下,亚共晶Al-Si合金吊架在不同液锻压力下的成形质量、力学性能及不同位置处的微观组织。结果表明,随着压力的增加,铸件的成形质量逐渐提高,液锻压力为128 MPa时,抗拉强度为250.7 MPa,断后伸长率为9.7%,力学性能最好,较0 MPa下的抗拉强化及断后伸长率分别增加了14.5%和547%,之后再增加压力,对吊架的力学性能无明显强化效果。此外,随着压力的增加,晶粒得到细化,Si相逐渐球化,且高压力下团聚现象明显,二次枝晶臂间距(SDAS)先减小后基本保持不变,在154 MPa时取得最小值16.3μm,SDAS仅为0 MPa时的54.2%,比50 MPa液锻压力下SDAS减少24.5%,共晶团尺寸则是先减小再增大,共晶团尺寸为308μm时对基体产生割裂作用,从而影响力学性能。

液态模锻高铬铸铁亚温淬火工艺研究

对比压128 MPa液态模锻工艺制备的KmTBCr20Mo合金进行亚温淬火热处理工艺研究。结果表明,亚温热处理工艺能改变液态模锻高铬铸铁组织的形貌尺寸与数量,改变其洛氏硬度与冲击韧性。500℃亚温淬火相比于无热处理的对照组马氏体基体增多,基体析出小颗粒二次碳化物,同时生成了较多形状规则、断续块状分布的M_(7)C_(3)型碳化物,硬度和韧性均有明显提高,此温度为最佳亚温淬火温度。当淬火温度为530℃和550℃时,共晶团与晶界的碳化物存在微裂纹,形状粗大且不规则,洛氏硬度较高但韧性显著降低。当淬火温度为580℃和630℃时,马氏体基体形状粗大,碳化物呈针状与小块状分布,容易割裂基体,洛氏硬度下降,韧性显著降低。

钴铬钼合金股骨柄液态模锻的数值模拟

采用ProCAST软件对钴铬钼合金股骨柄液态模锻过程的温度场、速度场、收缩和气孔缺陷进行了数值模拟,研究了浇注温度、模具温度和液锻速度对铸件充型和凝固过程的影响。结果表明,充型过程中,金属液正面冲击型壁,在股骨柄颈部和头部形成紊流,有卷气的危险。凝固时间的最显著影响因素是模具温度,股骨柄头部顶端存在较大范围的氧化物富集区。可以通过在浇注前向模具型腔中通入惰性气体,在股骨柄前端设置排气槽及在其头部最高位置设置排气塞等措施,得到充型完整、无缩孔缩松的钴铬钼合金股骨柄。

白口铸铁磨球半固态挤压铸造工艺参数设计

半固态挤压铸造是集半固态加工与挤压铸造为一体 ,利用半固态浆料的流变性能进行充型并在压力作用下凝固成形的一种材料成形新技术。作者结合大量的试验研究和理论推导 ,得到半固态挤压铸造基本工艺参数挤压时间、最小挤压力、浇道直径和浇道高度的设计计算公式 。

半固态亚共晶铝硅合金非枝晶固相的形成与演变

利用定量金相技术研究了亚共晶铝硅合金在磁搅拌连续冷却过程中一次固相的形成及演变规律。结果表明， 一次固相首先在型壁上形核和长大， 并具有粒状、条状和树枝状三种形态。随后，在搅拌作用下从型壁上脱落进入熔体内部， 随熔体做整体运动的同时还会发生自旋运动。运动过程中，粒状晶向球形演变， 条状和树枝状游离晶则会发生颈缩和熔断， 增殖为若干个小的粒状晶，

半固态连铸过程拉漏(断)机理研究

利用自行设计制造的半固态连铸机对Ｆｅ－Ｃｒ－Ｃ系及Ｆｅ－Ｍｎ－Ｃ系合金进行了半固态连铸试验。着重研究了工艺参数对拉漏及拉断现象的影响，探讨了拉漏拉断的条件及机理，提出了防止拉漏拉断的技术途径。

白口铁热变形时碳化物破碎行为的研究

本文通过对不同变形量的白口铁中碳化物形貌的扫描电镜观察及定量金相研究，结合变形力学和热力学原理揭示了白口铁热变形过程中碳化物的破碎行为。所得结果对改善白口铁脆性扩大其应用具有重要的指导意义。

挤压铸造的无缩孔判据

通过对挤压铸造（也叫液态模锻）过程的凝固、收缩、塑性变形及补缩之间谐调关系的分析，定义了三个谐调因子：力学因子Ｆ，时间因子θ及速度因子Ｖ，并得到了它们的具体表达式，进而提出了挤压铸造的无缩孔判据是：Ｆ，θ，Ｖ均大于或等于１。经验证，该判据可以用来指导工艺设计和预防缩孔缺陷。

半固态挤压铸造——金属材料近净形成形新技术

半固态挤压铸造是集半固态加工与挤压铸造为一体,利用半固态浆料的流变性能进行充型并在压力作用下凝固成形的一种材料加工新技术。其生产过程包括半固态浆料制备、充型、挤压、脱模及后处理等5个工序。半固态挤压铸造机由预结晶器、多工位铸造机及半固态挤压机构等3个子系统组成,可以用来生产各种近净形零件或制品,生产率为6～8件/min,工艺出品率达90％以上。产品外观光洁、组织致密、无收缩缺陷。

半固态连铸技术经济分析与研究进展

半固态连铸是半固态加工技术的一个重要分支 ,也是制备高质量零件用坯料的一种新技术。文章介绍了半固态连铸的基本概念、工艺流程及其与普通连铸的区别 ,并进行了技术经济分析。通过对现有机型的分析比较 ,指出立式半固态连铸机只是一种初期机型 ,将来应当发展半固态弧形连铸机。在对研究现状进行分析比较的基础上 ,指出今后的主要研究方向是半固态合金连铸性能研究、半固态连铸工艺稳定性理论研究、半固态成形用坯料的质量标准及生产线最优配置方案研究等四个方面。

搅拌条件下晶体游离模型探讨

通过对型臂晶体及枝晶臂的力学分析，提出了晶体游离的条件，进而研究了各种游离模型的适用范围。结论认为，型壁晶体及枝晶臂都可能是游离晶的来源。凝固初期，型壁晶体的机械剥离为主，后期则主要是枝晶臂游离。枝晶臂游离随流动系数的不同可以有颈缩－ 熔断和颈缩－ 折断两种模式。无颈缩枝晶臂游离在搅拌条件下也几乎是不可能的。

电场和磁场作用下的金属凝固

综合分析了电场及磁场对金属凝固过程的影响，运用电磁学及金属凝固原理，揭示了电场或磁场对凝固过程产生影响的基本途径和主要机制，并对其影响规律进行了理论推测，为进一步的研究工作指明了方向。

半固态合金流变成型工艺理论--第一部分流变充型理论

半固态合金熔体直接浇入储料腔后,在压力作用下依靠自身特有的流变性,依次通过直浇道、横浇道和内浇道,逐步充填工件型腔的过程称为半固态合金熔体流变充型.流变充型的微观过程包括其中液相的主动流变和固相的被动流变,可能出现均匀流变充型和分离流变充型两种形式,导出了分离流变的发生条件.理论分析了流变充型阻力的来源和定量计算公式,发现最大充型长度取决于模具(或铸型)的冷却能力、半固态熔体自身的微观结构和流变特性以及成型工艺参数,给出了螺旋线型腔最大充型长度的估算公式.

半固态流变成形工艺理论——第2部分 流变补缩理论

半固态合金熔体的体收缩是液相和固相温度降低带来的体收缩以及凝固相变体收缩3部分之和,其大小主要受各相的收缩系数和固相率控制。半固态熔体的缩孔形成机理是液相被固相包围封闭,收缩得不到补充,形成分散孤立的小缩孔,一般不形成集中缩孔。半固态成形的补缩机理是整体流变补缩,其中直接加压成形中的补缩机理是压缩流变补缩,而间接加压成形的补缩机理是胀形流变补缩。实现补缩要求所加压力大于整体流变抗力的同时,还要求加压时间大于全部凝固时间以及加压流变速度大于体收缩速度。给出了补缩条件的数学计算公式。

半固态连铸过程的滞留层尺寸预测

通过对凝固层的受力分析 ,提出了滞留层初期尺寸的预测模型及定量计算方法 ,并据此分析了各工艺因素的影响趋势。结果表明 ,在通常范围内增加结晶器直径或减小其长度、提高凝固系数或提高结晶器内的纵向温度梯度、减小拉坯速度、降低制浆室高度、改善结晶器润滑 ,都可以提高初期裂口的形成位置 ,减小滞留尺寸 ,进而有利于提高半固态连铸过程的稳定性。验证实验表明 ,这一预测模型的误差在 5 %～ 10

无柱状晶钢坯的连铸技术——半固态连铸

无柱状晶钢坯连铸技术是现代连铸技术的一个新发展 ,所得钢坯具有优异的成形加工性能。其基本过程包括合金熔炼、预结晶器预热、熔体搅拌和振动、凝固拉坯等基本环节。论述半固态连铸的基本概念、目前的应用。