低频电磁铸造超高强高韧铝合金元素晶内固溶度和力学性能研究

采用电磁细晶铸造技术,降低其频率,半连续铸造一种新的超高强高韧铝合金(10Zn-2.5Mg-2.5Cu-0.15Zr-余量Al),考察了低频电磁铸造与常规DC铸造组织、元素晶内固溶度和力学性能的区别,重点考察了电磁场频率和安匝数对铸锭元素晶内固溶度和力学性能的影响规律。结果表明,相对常规DC铸造,低频电磁铸造组织细小均匀等轴,合金元素Zn,Mg和Cu在晶内的固溶度增加,铸态维氏硬度、延伸率和拉伸强度增加。频率为15～25Hz和安匝数12800～16000AT时,合金元素Zn,Mg和Cu在晶内的固溶度最高,锭坯维氏硬度、延伸率和拉伸强度最大。其12mm的挤压棒材热处理后的拉伸强度极限为780MPa,延伸率大于8%。     

人工神经元网络在铸钢件工艺设计中的应用

以人工神经元网络实现铸钢件几何模数、挂砂层种类、挂砂层厚度、冷铁厚度与凝固模数之间的非线性映射关系，网络对检验样本的输出误差小，误差分布合理，能根据铸钢件的凝固补缩要求快速准确地确定铸钢件外冷铁工艺参数。     

精密铸造可溶性石膏芯的研究

实验研究了以石膏和莫来砂为基体、以硫酸镁和P盐为添加剂的可溶性型芯性能,并考虑不同焙烧温度对其性能的影响。实验结果表明:硫酸镁能显著提高型芯的室温抗弯强度,且其加入量直接影响了型芯的溶解性,P盐的加入能使石膏混合料在高温时发生较好的烧结,并有助于室温干强度的提高,焙烧温度对型芯的强度影响显著,而加水量和试样浇注时间对表面质量影响明显。     

Ce元素含量和铸造方法对AZ91-2Ca合金微观组织与力学性能的影响

在AZ91-2Ca合金中分别添加0.5%,1.0%和1.5%的Ce元素,采用重力铸造制备合金并结合组织性能分析,优化出最佳Ce含量。对最佳成分合金进行不同浇铸温度的压力铸造,对比研究Ce含量和铸造方法对AZ91-2Ca合金微观组织和力学性能的影响。研究表明:在重力铸造条件下,随Ce含量提高,合金组织明显细化,强化相Al_4Ce含量逐渐增加,进而改善了力学性能。当Ce含量为1.5%时,强度和延伸率均达到最大值。在压力铸造条件下,随浇铸温度由640℃提高到700℃,压铸AZ91-2Ca-1.5Ce合金微观组织不断细化,Al_4Ce相分布均匀,700℃压铸合金综合性能最高,抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为191 MPa,157 MPa和1.7%。相比于重力铸造,压力铸造可进一步提高该合金的强度,从而为解决高Ca阻燃镁合金阻燃效果和力学性能之间的矛盾提供了新思路,促进了该合金在航空航天和汽车领域的应用。     

复合轧辊喷射铸造成形坐标跟踪法数值模拟分析

通过计算机模拟,采用跟踪复合轧辊表面轮廓线坐标的方法(坐标跟踪法),计算复合轧辊在不同时刻的形状和尺寸.并分析各种喷射铸造工艺参数对复合轧辊形状的影响规律,模拟结果表明,辊芯平移速度和辊芯半径的变化对复合轧辊的沉积层厚度影响较大,而辊芯旋转速度和喷射距离的单独变化对轧辊沉积厚度影响很小.     

近无余量精铸模料及复合型壳的研究

本文针对一般熔模精密铸造厂在近无余量的精密铸中对模料型壳的要求，对以石蜡为基的高性能模料和硅溶胶－水玻璃复合型壳进行了试验研究，结果表明：研制的Ｍ－６型模料达到性能指标要求，滴点为５９．２℃，线收缩率为０．８８％，抗弯强度为６．１０ＭＰａ，热稳定性为１．４４ｍｍ（３４℃，２ｈ），优于工厂常用的石蜡－硬脂酸模料的性能，采用硅溶胶－水玻璃复合型壳生产的铸件比工厂常用的单一水玻璃型壳生产的铸件在尺寸精度，表面质量方面都有所提高。     

连续碳纤维增强镁基复合材料制备工艺研究

为了提高连续碳纤维增强镁基(Cf/Mg)复合材料的强度,采用压力浸渗法制备了T300/AZ91D和T700/AZ91D两种复合材料,通过改变预热温度和浇铸温度,对采用压力浸渗法制备连续Cf/Mg复合材料的组织与力学性能进行了研究。研究结果表明:预热温度太高会损坏碳纤维,影响碳纤维与基体的结合；浇铸温度太低会使熔体在碳纤维未浸渗完全时便已开始凝固；浇铸温度太高会损坏碳纤维,降低复合材料的力学性能；当预热温度为450 ℃、浇铸温度为800 ℃时,制备的T300/AZ91D复合材料弯曲强度最高,为865 MPa；当预热温度为450 ℃、浇铸温度为750 ℃时,制备的T700/AZ91D复合材料弯曲强度最高,为1 153 MPa。通过研究,提高了碳纤维增强镁基复合材料的力学性能,使该材料能更广泛地应用于航空航天领域。     

A357铸造铝合金力学性能研究

研究TA357铸造铝合金在室温及150℃高温条件下拉伸力学性能。试验结果表明：在室温条件下,A357-T5铸造铝合金的力学性能略好TA357-T6铸造铝合金;相反,150℃高温条件下,A357-T6铸造铝合金的力学性能略好于A357-T5铸造铝合金。铸造缺陷主要是空穴或氧化铝及氧化硅沉积物。     

小型固体火箭发动机药柱连续浇注工艺技术研究

对Φ50～Φ300mm小型固体发动机药柱连续浇注工艺技术进行了研究。采用无缸浇注技术,突破了密封、下料速度控制、料位控制、自动对中定位等关键技术,设计出旋转式连续浇注装置和自控操作系统,用于BSFΦ127mm发动机装药连续浇注成型。发动机药柱解剖和发动机地面热试车结果表明,连续浇注发动机药柱符合质量要求。     

基于ProCAST的高Nb-TiAl合金叶轮熔模铸造

通过铸造模拟软件ProCAST实现高Nb-TiAl合金叶轮熔模铸造充型凝固过程的模拟仿真,研究浇注充型工艺对合金熔体充型、缩孔缩松等充型凝固特性的影响,优化相应工艺;进行浇注实验与铸件的无损检测分析,并进行铸件的解剖分析验证缩孔缩松分布;使用附注试棒研究叶轮在室温和高温下的力学性能。结果表明:ProCAST软件对高Nb-TiAl铸件缩孔缩松预测较为准确,通过模拟仿真预测结果优化了工艺方案从而避免了铸件中大尺寸缩孔缩松的形成,在最终的铸件中只存在尺寸小于22μm的显微缩孔;所有铸件均实现完整充型,铸件室温抗拉强度约580 MPa,850℃高温抗拉强度约450 MPa。