Characterization of A390 aluminum alloy produced at different slow shot speeds using vacuum assisted high pressure die casting

The effects of vacuum assistance on the microstructure and mechanical properties of high pressure die cast A390alloy at different slow shot speeds were evaluated.Plate-shaped specimens of hypereutectic A390aluminum alloy were produced on a TOYO BD?350V5cold chamber die casting machine incorporated with a self-improved TOYO vacuum system.According to the results,the vacuum pressure inside the die cavity increased linearly with the increasing slow shot speed at the beginning of mold filling.Meanwhile,tensile properties of vacuum die castings were deteriorated by the porosity content.In addition,the average primary silicon size decreased from23to14μm when the slow shot speed increased from0.05to0.2m/s,which has a binary functional relationship with the slow shot speed.After heat treatment,microstructural morphologies revealed that needle-shaped and thin-flaked eutectic silicon particles became rounded while Al2Cu dissolved intoα(Al)matrix.Furthermore,the fractography revealed that the fracture mechanism has evolved from brittle transgranular fracture to a fracture mode with many dimples after heat treatment.

高强韧铝合金压挤双控铸造工艺及装备开发

介绍了宇部的压挤双控压铸(HFC)设备的构造和铸造成形工艺特点,通过增加加压室、引入氮气加压、局部加压以及热处理工艺优化等措施实施,避免了重力铸造、压铸浇注以及低压铸造液面下降过程中产生氧化物夹杂等缺陷,试制样件微观金相组织和力学性能检测结果完全满足产品高强高韧的技术要求。

高强度履带铸钢材料的探究与实践

为满足日益提高的工程机械设备大型化、重载化发展的需求,结合我国铁路总公司E级钢材质特点,在现有E级钢的基础上,合理调整合金元素的组分和含量。采用稀土微合金化处理技术,利用稀土元素特有的物理化学特性及净化、变质、合金化作用,研制出性能优异的高强度履带铸钢材料,并成功应用于产品铸件、装车运行。

高真空压铸技术及高强韧压铸铝合金开发和应用的现状及前景

高真空压铸的特点在于模具型腔中的真空度达到91～96kPa,铸件中每100g的含气量低至1～3mL,可通过热处理提高其强度和韧度。而高强韧压铸铝合金多为Al-Si-Mg系合金,其原因在于Mg的固溶强化作用可提高合金的力学性能。近几年来国外特别是日本在开发高真空压铸技术和压铸铝合金方面取得了成果并在轿车上获得应用。目前开发的高真空压铸方法主要有Vacural法和MFT法,其中MFT法是一种适合于压铸企业开发并具有良好应用前景的高真空压铸技术。

铝合金高真空压铸技术的开发及应用

以MFT(Minimum Filling Time)法自主开发了涉及高真空压铸的相关关键技术,包括真空截止阀、真空系统、模具的密封结构、涂料、浇注系统等。并以ZL101合金为对象,研究了高真空压铸下试样的力学性能和组织。结果表明,ZL101高真空压铸试样的力学性能比普通压铸有较大的提升,尤其是韧度显著增高,抗拉强度、伸长率分别比普通压铸提高约17.16、71.98;但T6热处理后,抗拉强度比铸态下提高了7.68,伸长率却下降了6.78。

高真空压铸用真空截止阀及真空系统的设计和应用

真空截止阀的结构及真空系统对高真空压铸生产具有非常重要的影响,是真空压铸中的一大瓶颈和难点。采用杠杆原理,利用金属液流动的惯性力,设计制作了一种高真空压铸用真空截止阀及其真空系统。应用试验表明:真空阀结构合理、灵敏度高、动作可靠。设计的真空系统可在1s内将型腔中的气压抽至10kPa以下。压铸试验表明采用自主研发的高真空系统的压铸件经T6热处理后不起泡,可满足高真空压铸生产高强韧压铸铝合金结构件的需要。

高强度高韧性球墨铸铁曲轴铸造技术

为了提高球墨铸铁曲轴的强韧性和铸造质量、降低铸造废品率,研究了曲轴的微合金化技术、铁液共晶点控制技术、球化处理技术、曲面分型方法和组织均匀化正火工艺,成功生产出高强韧性球墨铸铁曲轴。球铁曲轴抗拉强度由原来的872 MPa提高到927 MPa,冲击韧度由26 J/cm2提高到40 J/cm2,缩松缺陷由原来的1.44%降低到0.19%。

压铸高强韧Al-Cu系合金的组织性能及热处理探讨

为了弥补目前压铸铝合金强韧性不足,进行了高强韧Al-Cu系合金的压铸及热处理的试探性研究。在ZL201的基础上,添加合金化元素B、Zr、V等,改善合金的铸造性能,进行压铸成形试验。试验研究发现压铸大大细化了合金的微观组织,铸态性能较金属型高,再经低温时效后合金强度达到一般高强压铸铝合金的水平,但塑性较之提高20%以上。

高强韧铸造铝合金

本文探讨了Mn、Ti、V、Zr等合金元素对铝合金冲击韧性的影响规律 ,初步讨论了冲击韧性与强度、伸长率间的关系。以Al Cu Mn合金为基 ,用Ti、Zr、V、B等微量合金化元素对其强化 ,并调整热处理制度 ,制成一种高强度、高韧性的铸造铝合金。通过系统试验 ,确定该高强韧铸造铝合金的成分 (质量分数 ,% )如下 :4 6～ 5 3Cu ,0 3～0 5Mn ,0 0 5～ 0 2 5Ti,0 0 5～ 0 2 5Zr,0 1～ 0 2 5V ,0 0 5～ 0 1B。该合金在金属型铸造 ,经不同时效时间T5处理后的性能为 :σb385～ 4 0 5MPa ,σ0 2 2 2 2～ 2 4 2MPa ,δ519%～ 2 3% ,aK181～ 30 4kJ/m2 。

精铸热锻模具钢的强韧性与早期脆断

通过精铸热锻模的应用及对失效形式、工况条件的分析和性能测试 ,探讨精铸热锻模具钢的强韧性与早期脆断的关系。结果表明 ,精铸热锻模早期脆性断裂往往是由于热处理不当和操作不合乎要求引发的内应力与显微裂纹等所致 ,精铸热锻模具钢低的冲击韧度不是导致早期脆性断裂的根本原因 ,通过材料和工艺的改进 ,精铸热锻模早期脆性断裂是可以避免的。

高强韧TWIP铸铁的形变组织与力学性能

采用熔炼法制备出新型Fe-15Ni-12Mn-3.5C-2.5Si高强韧合金铸铁,该合金铸铁经高温固溶碳原子后,表现出高的塑性变形能力,连续冷轧变形量可达50%。拉伸试验结果表明,轧制后的试样经再高温固溶处理,合金的抗拉强度为730.81 MPa,伸长率高达20%,是同类型QT700-2球墨铸铁的伸长率的10倍,并具有较高的加工硬化特性。研究表明,该合金铸铁经固溶处理后组织由奥氏体、球状石墨及少量碳化物组成,良好的塑性是通过奥氏体基体密集孪生切变实现的,其高塑性源于TWIP效应;提高固溶处理温度,铸铁的抗拉强度略有降低而塑性大幅度提高。这种高强韧球墨铸铁合金对于制备减振降噪、安全性高的发动机曲轴、主轴等结构件具有重要的应用前景。

硅对GD钢下贝氏体组织形态及力学性能的影响

本文研究了不同硅含量的高强韧低合金冷模具钢(代号GD钢)经马氏体—下贝氏体复相处理后下贝氏体的组织形态、亚结构和数量,讨论了GD钢的成分、组织和性能之间的关系。结果表明,GD钢的硅含量对下贝氏体的相变过程和显微结构起决定性的作用。当GD钢的硅含量达到1.82％时,复相组织中下贝氏体呈准下贝氏体形态,且复相组织表现出最佳的强韧性配合。

铝合金高真空压铸技术的开发及应用

高真空压铸是近年来工业化国家以实现产品(如轿车)轻量化和绿色制造为目标而竞相研发的一种新技术。以MFT(Minimum Filling Time)法自主开发了涉及高真空压铸的相关关键技术,包括真空截止阀、真空系统、模具的密封结构、涂料、浇注系统等。并以ZL101合金为对象,实验研究了高真空压铸下试样的力学性能和组织。结果表明:开发的高真空压铸技术满足高真空压铸生产的需要,压铸得到的压铸试样组织致密,T6热处理后表面无起泡。ZL101高真空压铸试样的力学性能比普通压铸有较大的提升,尤其是韧性有显著地增长。其中抗拉强度、伸长率分别比普通压铸提高约17.16%、71.98%;但T6热处理后,抗拉强度比铸态下提高了7.68%,伸长率却下降了6.78%。

近终形铸造热锻模具新材料及成形工艺

通过优化合金成分设计、合金化、孕育与变质处理 ,开发出了新型铸造热锻模具钢。该钢具有较高的强韧性和高温稳定性 ,其组织为板条马氏体和贝氏体的复合组织 ,板条间连续分布着许多薄膜状残余奥氏体。在回火过程中有细小的碳化物 V3C4 、Mo2 C弥散析出。采用特种砂 V法铸造工艺获得了良好表面精度和尺寸精度的铸造模具。与传统的锻钢模具相比 ,寿命提高了 40 %～ 1 0 0 % ,具有较高的热疲劳抗力 ,加工余量少 ,不用改锻 ,降低了成本 ,经济效益显著 ,应用前景广阔。

Al-Cu系合金的压铸及热处理实践

为了弥补目前压铸铝合金强韧性不足,进行了高强韧铝铜系合金的压铸及热处理的试探性研究。在Zl201的基础上,调整合金成分,改善合金的铸造性能,进行压铸试验研究。试验发现压铸大大细化了合金的微观组织,铸态性能较金属型高,经低温时效后合金强度达到一般高强压铸铝合金的水平,且塑性提高20%以上。

合金元素对热作模具钢组织与性能的影响

本文作者通过淬火回火硬度试验,室温和高温拉伸冲击试验以及金相和电镜组织观察,研究了V,Mo,Ni,Nb,Co和B等合金元素对热作模具钢组织和性能的影响.结果表明:适宜的合金元素含量对钢的室温和高温强韧性产生很好的作用,所得结果对于热作模具钢新钢种开发有重要参考价值.

稀土复合变质处理对铸造高速钢模具材料韧性的影响

采用稀土复合变质剂对5W6Mo5Cr4V铸钢模具材料进行变质处理,改变了铸钢组织中的网状共晶碳化物,使基体组织得以细化,同时减轻了合金元素的偏析。变质处理后断裂韧性(K1c)和疲劳裂纹扩展门槛值(△Kth)提高,冲击韧度(αk)提高1倍以上;耐磨性明显提高;硬度、红硬性和强度变化不大。结果表明,用复合变质处理获得的低碳铸造高速钢材料,韧性指标达到了一般材质件的锻件水平。

稀土奥氏体热作模具钢的组织和强韧性研究

测试了加稀土元素的奥氏体热作模具钢的组织、强韧性及热稳定性，并利用SEM对冲击断口进行分析。结果表明：该钢具有良好的强韧性和高热稳定性，稀土的加入改善了钢的组织性能，室温冲击韧性超过300J／cm^2，在750℃保温20h的试验条件下，硬度降低1～3HRC，表明试验钢可以运用在高温工作条件下。

RE-Mg-Ti变质对铸造高速钢组织和性能的影响

用RE Mg Ti对低碳铸造高速钢 (6W6Mo5Cr4V)模具进行变质处理 ,消除了钢中网状共晶碳化物 ,并细化了基体组织 ,还可减轻W、Mo元素偏析。变质处理后 ,高速钢硬度、红硬性和强度变化不大 ,断裂韧性 (K1c)和疲劳裂纹扩展门槛值 (ΔKth)有所提高 ,冲击韧性 (αk)提高 1倍以上 ,耐磨性也明显提高。各项性能指标达到了锻造高速钢水平 ,RE Mg Ti变质低碳铸造高速钢 ,有望实现“以铸代锻” .

提高高铬铸铁件强韧性工艺的研究

针对高铬耐磨铸铁脆性大，应用于承受冲击载荷的工况下不安全的难题，开发了一种通过预埋钢筋网以提高其强韧性的新工艺，已成功地应用于工业生产中。加钢筋网高铬铸铁件使用安全可靠，使用寿命是高锰钢的１．６倍以上。