“九五”国家重点科技攻关计划成果集锦

G201097铝合金铸件金属型精密成型技术及成套装备研究开发与应用示范成果主要完成单位:济南铸造锻压机械研究所联系人:丁苏沛电话:0531-7979153地址:济南市经十路464号邮编:250022本专题的目标是研究开发铝合金轮毂低压铸造成套设备及工艺和汽车发动机进气歧管金属型重力铸造成套设备及工艺,并在此基础上建成两条生产示范线,投入实际生产应用。本专题研制成功的汽车铝合金轮毂大型低压铸造成套技术与装备和进气歧管金属型重力铸造成套技术与装备,填补了国内空白,整条生产示范线的结构、性能和铸件合格率达到了国外20世纪90年代同类生产线的…     

强磁场对Al-Si合金凝固组织的细化研究意义

Al-Si合金是目前使用较为广泛的工程材料,其具有良好的耐磨和耐热等性能及易于铸造和流动性好等一系列优良特点,它主要应用于汽车、摩托车等发动机活塞材料。当前采用强磁场对Al-Si合金的晶粒进行细化,提高铝硅合金的性能和质量的意义深远。本文概括当前在强磁场下制备Al-Si合金的工艺研究并综合分析强磁场对Al-Si合金性能的影响。     

简述铝合金汽车轮毂发展现状

随着科技的进步,环保理念的深入人心,铝合金汽车轮毂因其质量轻、导热率高、成型性好以及产品外形美观等诸多优于钢质轮毂的特点被越来越广泛地应用.铝合金成型方式多种多样,从最早的重力铸造到低压铸造,而后为了进一步提升铝合金轮毂的性能,经过许多研究者的努力开发,又提出了铸造-热旋压以及半固态模锻工艺.同时,为了缩短铝合金轮毂更新的周期,学者们利用计算机对轮毂成型过程及成型过程中模具的状况进行模拟分析,预先找出实际生产中可能出现的问题及产生的缺陷,并进行调整改进,减少试生产所需时间.     

汽车进气歧管真空注型材料选用和工艺探讨

以塑料替代铝合金制造汽车发动机进气歧管是目前汽车工业的重点研发内容,对于汽车轻量化及提高发动机性能和燃料利用率有重要作用.在塑料发动机进气歧管设计开发阶段,采用真空注型工艺进行少量试制件生产并进行性能试验和设计验证,试制件除了对制件有尺寸精度、形位精度要求外,还对材料的耐高温及气密性有特殊要求.通过对选用材料和常用材料的对比试验,确定了材料和工艺,并经过汽车发动机耐久性试验,符合开发阶段的试验要求.研究结果对同类产品开发有参考价值,目前此项研究仅局限于进气歧管的开发阶段.     

泡沫铝／PC树脂／铝合金叠层复合材料及其制备方法

江苏大学的“泡沫铝／PC树脂／铝合金叠层复合材料及其制备方法”技术被授予国家发明专利．本发明涉及一种新型的碰撞安全材料，特指泡沫铝／PC树脂／铝合金叠层复合材料及其制备方法，可用于汽车保险杠、外壳等部件．其以LY12型铝合金板、PC树脂及泡沫铝为原材料；以铝合金板／泡沫铝厚度比1：3～1：5，填充PC树脂，采用热压固化工艺制备而得．本发明冲击性能出色，且铝合金表面无喷漆方面的技术难题，工艺简单密度小，比强度、比刚度高，价格便宜，性能／价格比高．根据性能的要求，调整泡沫铝、树脂及铝合金板的比重，可以得到不同的性能设计．     

实用专利

一种新型内燃机专利号 :ＺＬ0 1 2 77869.9本实用新型采用大胆设计 ,去除了传统活塞内燃机的曲轴、连杆、平衡轮及配气机构 ,减少了相互摩擦部件数量。又由于其独特的结构 ,因而具有热效率高、比重量小、体积功率大、扭矩及转速适应性系数高等优点。因其结构简单 ,制造、维护成本可大幅降低。它与传统活塞发动机相比 ,具有比重量小、构造简单、适于高速运动的特点 ,与三角转子发动机相比 ,具有气密性好、使用可靠性及耐久性高的特点。可广泛用于摩托、汽车、船艇、航空行业。联系地址 :(2 15 5 0 0 )常熟市海虞南路 6 2号联系人 :徐先生联系…     

铝合金活塞红外线加热热疲劳实验台架研究

针对铝合金活塞 (特别是高强化特种车用发动机铝合金活塞 )的材料温度场的特点 ,利用红外线加热及一系列冷却调整、控制措施 ,保证自行设计的热疲劳实验台架对铝合金活塞的热模拟精度 ,并使该台架具有了进行高频影响下低频热疲劳实验研究的能力     

活塞数控系统控制软件的设计

介绍了中凸变椭圆活塞数控车削系统的构成及特点、活塞加工原理、控制软件的设计等项内容。汽车发动机活塞的形状复杂,传统的靠模加工法柔性差,不能满足现在汽车类型多样化、产品更新换代快的要求。本文所介绍的数控系统很好地解决了这一问题,它采用多级ＣＰＵ的控制方法和多层次模块化的软件设计思想,很好地满足了活塞加工的要求,并且具有功能强大、界面友好、活塞设计数据的输入和修改方便、柔性好等特点。该系统现已通过了工厂７２ｈ考机,并形成了正式产品。     

基于儿童行人头部保护的发动机罩设计分析

为了改善被研究车辆的儿童行人保护性能,建立了儿童头锤冲击汽车前部结构的有限元模型,并采用同类车型试验数据验证了模型的有效性.研究了同样结构下低碳钢和铝合金发动机罩的行人保护性能,并针对儿童行人头部保护设计了波浪式内板和夹层铝合金2种不同结构的发动机罩.为了增加发动机罩的吸能特性和降低头部损伤相关的加速度参数值,研究了发动机罩边缘和翼子板间的吸能结构.结果表明:设计的新型发动机罩使整个发动机罩的刚度分布更加均匀,能在儿童行人头部的碰撞区域有效地减小儿童行人头部损伤风险;这2种结构在具有原发动机罩模型相当的静态刚度的同时,提高了发动机罩的侧向弯曲和扭转刚度.     

铝合金在汽车上的应用现状和前景分析

现代汽车材料除满足强度和使用寿命的要求外,还应满足性能、外观、安全、价格、环保、节能等方面的需要.节省资源和减少对环境的污染是其迫切需要解决的两大问题.要使汽车更省油,一个重要措施就是减轻自身质量,广泛和更多地使用轻质材料.铝合金具有密度小(2.7g/cm3)、比强度高、耐腐蚀、热稳定性好、易成形、可回收再生等优点,技术成熟,是汽车工业理想的轻金属材料.本文着重介绍铝合金轻金属材料在汽车上的应用情况及发展趋势.     

Columnar grains-covered small grains Cu–Sn alloy prepared by two-phase zone continuous casting

A new theory of two-phase zone continuous casting(TZCC) has been established in order to improve mechanical properties,corrosion resistance and conductivity properties of metals with wide solid-liquid two-phase zone.A Cu-Sn alloy with continuous columnar grains-covered non-columnar small grains of same phase microstructure containing many self-closed grain boundaries were produced by the self-developed TZCC process.Compared with water-cooled mold continuous casting Cu-Sn alloy,the tensile strength and ductility of the TZCC alloy are greatly improved,the corrosion resistance is improved up to fifteenfold,and the conductivity is improved by 12.2%.The excellent high strength may be due to the effective blockage of dislocation motion by numerous self-closed grain boundaries,which suppress the propagation of grain boundary corrosion,and the extremely low electrical resistivity and high ductility may be attributed to continuous columnar grains.     

机械振动对新型铸造铝合金凝固组织和性能的影响

探讨了机械振动工艺对一种新型铸造铝合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明,当振动工艺采用振动频率30HZ,振动时间为60s时,振动效果最佳,舍金可获得晶粒细小的凝固组织;经固熔时效处理后,合金的抗拉强度σb为459Mpa,延伸率δ5为6．0％．从而可提高新型铸造铝合金的综合力学性能,满足实际生产的需求。     

半固态加工的高铜Al-Cu合金性能研究

通过对半固态加工的Al-Cu合金力学性能测试,仔细研究了半固态加工的Al-20%Cu和Al-40%Cu合金的力学性能,得出半固态加工Al-Cu合金的抗拉强度,延伸率和断面收缩率均得到显著提高,可以大量运用在各个领域.同时得出半固态挤压铸造Al-Cu合金的硬度值总体值较高,耐磨性能得到显著提高,在工程运用上硬度和耐磨性能没有问题.     

Effect of TRT process on GFA, mechanical properties and microstructure of Zr-based bulk metallic glass

The effect of yttrium addition on the glass-forming ability(GFA) and mechanical properties of the Zr-based (Zr_(0.525)Al_(0.1)Ti_(0.05)Cu_(0.179)Ni_(0.146))_(100-x)Y_x and(Zr_(0.55)Al_(0.15)Ni_(0.1)Cu_(0.2))_(100-x)Y_x(x=0,0.2,0.4 0.6,1,2) alloys was studied.Micro-alloying of 0.6%yttrium enhances the room temperature ductility as well as the GFA of the Zr-based alloys.The mechanism of enhancing the GFA and room temperature ductility was analyzed.It is indicated that proper yttrium addition stabilizes the...     

柴油机活塞热机耦合三维有限元分析

利用有限元分析软件MSC,MARC，对某柴油机钢顶铝裙组合式活塞进行三维非线性有限元分析，在考虑各组件接触关系的基础上，计算了活塞在螺钉的预紧力、热载荷、爆发压力多场耦合作用下的应力场和位移场分布情况，为改进设计提供参考，计算结果表明，活塞顶部第一道环槽温度在安全范围内，由于刚度不对称，顶部变形为椭圆形.     

High thermal conductivity and high strength magnesium alloy for high pressure die casting ultrathin-walled components

With the rapid development of 3C industries,the demand for high-thermal-conductivity magnesium alloys with high mechanical performance is increasing quickly.However,the thermal conductivities of most common Mg foundry alloys(such as Mg-9wt%-1wt%Zn)are still relatively low.In this study,we developed a high-thermal-conductivity Mg-4Al-4Zn-4RE-1Ca(wt%,AZEX4441)alloy with good mechanical properties for ultrathin-walled cellphone components via high-pressure die casting(HPDC).The HPDC AZEX4441 alloy exhibited a fine homogeneous microstructure(average grain size of 2.8μm)with granular Al₁₁RE₃,fibrous Al₂REZn₂,and networked Ca₆Mg₂Zn₃ phases distributed at the grain boundaries.The room-temperature thermal conductivity of the HPDC AZEX4441 alloy was 94.4 W·m^-1·K^-1,which was much higher than 53.7 W·m^-1·K^-1 of the HPDC AZ91D alloy.Al and Zn in the AZEX4441 alloy were largely consumed by the formation of Al₁₁RE₃,Al₂REZn₂,and Ca₂Mg₆Zn₃ phases because of the addition of RE and Ca.Therefore,the lattice distortion induced by solute atoms of the AZEX4441 alloy(0.171%)was much lower than that of the AZ91D alloy(0.441%),which was responsible for the high thermal conductivity of the AZEX4441 alloy.The AZEX4441 alloy exhibited a high yield strength of~185 MPa,an ultimate tensile strength of~233 MPa,and an elongation of~4.2%.This result indicated that the tensile properties were comparable with those of the AZ91D alloy.Therefore,this study contributed to the development of high-performance Mg alloys with a combination of high thermal conductivity,high strength,and good castability.     

提高高铝锌合金的力学性能和耐磨性

本文论述了提高铝锌合金力学性能的途径并介绍了试验研究结果，对热处理，变质处理，合金化及挤压铸造依次进行了讨论，此项研究工作开发出一种新型合金－ＺｎＡｌ４３。此合金较之目前国内外较广泛研究与应用的ＺＡ２７，具有更高的力学性能和耐磨性。．     

稀土Ho对Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合金显微组织和力学性能的影响

[目的]为了提高Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合金的综合性能,研究了稀土钬(Ho)对Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合金显微组织及力学性能的影响。[方法]采用金相显微镜、扫描电镜观察、能谱仪和拉伸试验等方法对稀土钬(Ho)改性Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合金显微组织和力学性能进行了研究。[结果]加入Ho能够细化基体组织、净化晶界,使呈网状连续分布的晶界变为断续的岛状和鱼骨状;当稀土Ho的含量为0.5%时,晶粒达到最小最细状态,且合金熔铸缺陷明显减少,合金的抗拉强度为244 MPa,伸长率为2.92%,韧性达到最大值;随着Ho含量的增加,合金中生成了一种新相Al_3Ho,该相较软,析出在晶界,从而降低了合金的硬度。[结论]加入适量稀土元素Ho可以有效细化Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合金的组织,显著提高合金的塑性及韧性,但硬度下降。     

泡沫铝:新型超轻多孔金属的制备方法与性能

泡沫铝是一种新型超轻多孔金属,具有超轻、高比强、高比刚、阻尼减振、高冲击能量吸收和优异的热、电、磁性物理和应用性能,实现了结构材料的多功能化,因而展现了广阔的应用前景。泡沫铝可以通过采用熔体发泡法、渗流法、熔模铸造和电镀法、粉末冶金法和吹气法等制备,相应的方法所制备出的泡沫铝具有各自的孔结构,因而可以针对于满足相应的高技术应用需求。