高铬铸铁挤压铸造的计算机模拟

利用挤压铸造缩孔的计算机模拟软件,对高铬铸铁的挤压铸造进行了研究,得到了高铬铸铁挤压铸造的最佳工艺参数,论证了该工艺参数的合理性。该模拟对实际工作起到指导作用,为高铬铸铁用于挤压铸造研究提供了依据。     

Chilling Tendency and Chill of Cast Iron

An analytical expression is presented for the susceptibility of liquid cast iron to solidify according to the Fe-C-X metastable system （also known as the chilling tendency of cast iron, CT）. The analysis incorporates the nucleation and growth processes associated with the eutectic transformation. The CT is related to the physicochemical state of the liquid, the eutectic cells in the flake graphite, and the number of nodules in nodular cast iron. In particular, the CT can be related to the critical wall thickness, Scr, or the chill width, Wcr, in wedge shaped castings. Finally, this work serves as a guide for understanding the effect of technical factors such as the melt chemistry, the spheroidizing and inoculation practice, and the holding time and temperature on the resultant CT and chill of the cast iron. Theoretical calculations of Sc, and Wc, compare well with experimental data for flake graphite and nodular cast iron.     

球墨铸铁件收缩缺陷判据的研究

根据球墨铸铁件收缩缺陷形成 的本质,对铸件凝固过程中形成的孤立区进行了体积变化计算,并以孤立区的净体积变化量与引孤立区刚形成时的体积之比作为判别收缩制陷严重程度的依据,在呋喃树脂砂型条件下,针对不同模数、不同冒口颈尺寸的圆柱试样进行了模拟计算和浇注试验。在呋喃树脂砂型条件下,针对不同模数、不同冒口颈尺寸的圆柱试样进行了模拟计算和浇注试验。通过比较计算和试样解剖结果,确定了各模数试样恰好不产生收缩缺     

CA Investment Casting Process of Complex Castings

CA (Computer aided) investment casting technique used in superalloy castings of aerospace engine parts was presented. CA investment casting integrated computer application, RP (Rapid Prototyping) process, solidification simulation and investment casting process. It broke the bottle neck of making metal die. Solid model of complex parts were produced by UGII or other software, then translated into STL(Stereolithography) file, after RP process of SLS(Selective Laser Sintering), wax pattern used in investment ...     

钢/铁双金属复合材料的离心铸造工艺及界面控制

利用复合离心铸造工艺制备了碳钢／高铬铸铁双金属复合材料钻井泵缸套，确定了复合离心铸造的工艺参数，设计了阶梯升温的热处理工艺，并对内套材料的组织和性能进行了测试．研究表明：所设计的17CrMoCu高铬铸铁内套材料的耐磨性明显优于原工艺所用的18Cr高铬铸铁；选择合理的参数（铸型转速、金属液浇注温度、2种金属液浇注时间间隔）以及加入防氧化剂，可使碳钢与17CrMoCu达到牢固的冶金结合，且内、外套之间没有出现裂纹、气孔、夹杂等缺陷；采用阶梯升温的热处理工艺，可以避免双金属缸套在热处理时出现裂纹等缺陷．     

铸铁水平连铸用圆结晶器冷却水道设计的研究

利用计算机数值模拟方法系统地研究了铸铁水平连铸用矩形截面螺旋水道圆结晶器水冷套中水道结构尺寸和水流量对结晶器换热能力的影响结果表明：在等水压条件下，一定长度及直径的结晶器，其水道截面一定时，水道宽度是结晶器换热能力的控制因素；在其它条件相同时，水道截面积增加能有效地提高换热能力；水流量在很大范围内对结晶器换热能力有调节作用。针对铸铁凝固特点，提出铸铁水平连铸用圆结晶器冷却水道的设计原则。     

灰铁件表面层石墨球化工艺的比较与选择

使用稀土基涂料和稀土镁基涂料实现了灰铸铁件表面层石墨的球化, 在原铁水不同的碳当量和含硫量的情况下, 分析和比较了使用不同涂料处理的灰铸铁表面层的石墨形态和基体组织的变化规律, 以及结晶凝固冷却曲线.     

铸铁件冒口设计新方法

提出一种与铸铁件凝固特性相适应的冒口设计新方法，可以充分利用石墨化膨胀，防止收缩缺陷，获得合理的铸件实收率。     

灰铸铁中初生奥氏体树枝晶二维金相切面与三维空间结构之间的关系

本文应用晶体几何学原理,对灰铸铁中初生奥氏体树枝晶进行了解剖研究,发现金相试样中复杂纷乱的枝晶二维切面是不同位向的树枝晶沿一定晶面切开的结果。利用树枝晶二维和三维空间结构之间的几何对应关系,可以比较方便、准确地对树枝晶的生长方式及形貌特征进行分析和计算。     

离心铸造对白口铁组织与性能的影响

通过对比的方式,研究了以同一种合金由离心铸造与静力金属型铸造所生产的两种白口铁的组织与性能。研究发现,离心铸造白口铁的碳化物呈板块状,基体组织为等轴晶,且屈氏体进一步细化;离心铸造白口铁的韧性与硬度均高于静力金属型铸造白口铁,其中韧性有显著提高。     

球墨铸铁液压件发热冒口的研究

耐高压的液压件采用球墨铸铁(简称“球铁”)材质是一项先进技术。但是球铁的补缩困难,特别是对薄壁、复杂的液压件,热节处易产生缩松而导致铸件的渗漏,这是采用球铁生产液压件的关键问题。我们采用发热冒口解决球铁液压件的补缩问题。研究结果表明:发热冒口套热损失率比普通砂型冒口降低53％,等效模数约为几何模数(砂型冒口的模数)的两倍。节约冒口金属的50～80％,解决了普通砂型冒口解决不了的球铁液压件的补缩问题。     

悬浮铸造对高铬白口铸铁组织和性能的影响

研究采用 6 6 %Cr-Fe合金作为悬浮剂 ,通过大量的实验 ,研究了悬浮铸造对高铬白口铸铁显微组织和力学性能的影响。研究结果表明 ,适量的加入悬浮剂 ,可以明显的改变高铬白口铸铁的组织 ,使原来连续网状的碳化物变为细小均匀的粒状碳化物 ,冲击韧性提高约 2 0 % - 30 % ,抗磨性能提高 2 0 %。     

硅钡复合孕育剂对含硼灰铸铁组织与性能的影响

以含硼生铁配置的硼灰铸铁为对象,研究了不同质量分数的SiBa复合孕育剂对其硼元素烧损率、金相显微组织和力学性能的影响·实验结果表明:随SiBa孕育剂质量分数的增加,B的烧损率逐渐降低,由25%降至8%;而抗拉强度、硬度却随之递增,SiBa质量分数为48%时出现峰值,抗拉强度σb为282MPa,硬度为228HBS·此时,组织中石墨形态呈现A型分布,共晶团得到细化,数量由390个/cm2增加到780个/cm2;与其他几组试验结果相比,硼碳化物呈小块状且均匀分布在珠光体上·经过与标准图谱对比知,珠光体体积分数大于95%·     

金属基纤维增强复合材料浇铸过程的数值模拟

研究了如何应用数值方法模拟用金属液浸润纤维预测模来制造金属基复合材料的过程。采用有限元方法研究了渗流、热传导、应力、应变的演变过程、推导了相应的有限元方程,编制了轴对称情形下的计算程序。     

Optimization of the Chemical Composition of Cast Iron Used for Casting Ball Bearing Grinding Disks

The chemical composition of cast iron used for casting ball bearing machining disks was varied to optimize the properties such as castability, hardenability, and durability in ball machining. The cast iron characteristics were most strongly dependent on the Ni content and the carbon saturation degree, So. This paper describes the types of test specimens, the working conditions, and the experimental results. The increase of the degree of carbon saturation reduces the tendency to form shrinkholes in the castings. The decrease in the Ni content negatively affects the final hardening treatment. A way to control solidification defects in cast iron, by reducing the Ni content, has been verified on cast disks.     

焊材和焊接工艺对灰铸铁焊接接头组织和硬度的影响

灰铸铁使用一般焊材冷焊时 ,容易在焊缝和半熔化区出现白口和淬硬组织 ,热焊工艺则能耗大 ,劳动条件差 ,生产率低。本研究采用E4 30 3、Z2 0 8、Z4 0 8焊条 ,配合电弧冷焊和半热焊工艺对灰铸铁进行了焊接试验 ,比较了各种焊缝和半熔化区的组织、硬度、半熔化区的白口宽度 ,结果表明 :E4 30 3焊条配合半热焊工艺 ,Z4 0 8焊条配合冷焊和半热焊工艺适合焊接灰铸铁的加工面     

大型船舶柴油机性能模拟及优化计算

在Matlab仿真环境下建立了某大型低速二冲程船用柴油机的零维模型,并利用柴油机推进特性的实验数据验证了模型的准确性.基于仿真模型,分析了不同压缩比和燃烧始点对柴油机标定工况下主要性能参数的影响.利用Isight-Matlab联合仿真优化平台,以柴油机油耗为优化目标,以最高爆发压力、最高爆发压力与压缩压力之差、最高燃烧温度和排气温度低于限制值为约束条件,对标定工况下柴油机的压缩比和燃烧始点进行联合寻优.仿真计算结果表明,标定工况下柴油机的经济性和动力性均有一定改善.     

新型薄壁柴油机缸体铸件的研制与应用

采用低合金化、合锑多元复合孕育剂、扫描电镜、200h台架试验、以及l000h耐久试验等方法对新型薄壁柴油机缸体铸件进行了研制与应用试验．试验结果表明：碳当量控制在3．9％--4．1％时(与菲亚特缸体的碳当量大体相当)，采用低合金化及合锑复合孕育剂，可稳定获得高强度铸件，抗拉强度σb＞270MPa，硬度HB＞210，白口倾向小，硬度差小于35HB，其性能均达到菲亚特缸体的性能要求．对无缸套缸体的缸壁表面进行激光处理，比传统缸套的耐磨性提高一倍以上．由于采用了无缸套缸体生产技术，简化了柴油机的结构，降低了柴油机的生产成本，提高了柴油机使用性能和技术含量．     

金属基复合材料制造浇铸过程的数值模拟

以轴对称的浇铸模型为研究对象，运用有限元法对用预制模法制造金属基复合材料的浇铸过程进行了数值模拟，它考虑了液态金属的对流传热，计及了金属凝固所释放的潜热，得出了温度变化曲线、流动前沿进程线及固相率分布曲线等基本结果；分析了工艺参数对浇铸的影响。     

铸件溶解扩散焊补过程温度场的数值模拟

开发了一种用于铸件溶解扩散焊焊补过程温度场计算的有限元微机软件，实测结果证实了软件计算的正确性。运用该软件分析了热影响区硬度升高的原因并找出了解该问题的途径。