孙治国 作品数:9 被引量:32 H指数:2 供职机构: 沈阳工业大学材料科学与工程学院 更多>> 发文基金: 沈阳市科技计划项目 更多>> 相关领域: 金属学及工艺 一般工业技术 更多>>
电磁感应加热冒口对铝合金铸件补缩效果的研究 被引量:1 2020年 通过三组对照试验,探究了有无感应加热冒口以及感应加热冒口有无加热套等情况下冒口对ZL101铝合金圆柱形铸件补缩效果的影响。试验研究结果表明:感应加热冒口可改变冒口的温度场,感应加热冒口对铸件的补缩效果明显优于无感应加热的冒口,它使冒口内的金属液顺利地补缩铸件,从而消除铸件内部的缩孔缩松缺陷。带有钢套的电磁感应加热冒口与无钢套的电磁感应加热冒口相比,其补缩效果更好。本文还对感应加热冒口的补缩效果进行了模拟研究,试验结果验证了模拟结果的准确性。 李威 关鲜洪 孙治国 张伟 向青春 任英磊 邱克强关键词:缩孔缩松 Ca对Mg-5Al合金热裂敏感性的影响 被引量:2 2017年 采用等长热裂试棒法评价Ca对Mg-5Al合金热裂敏感性的影响,通过光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、拉伸实验机和Image-J软件分析合金的热裂机制。结果表明:Ca含量2.5%时,合金热裂敏感性最低;共晶组织对合金热裂敏感性影响明显,单一、充足的共晶组织有利于对初生热裂纹补缩,降低合金热裂敏感性;在凝固末期,若合金力学性能不佳,在树枝晶搭桥区会产生不可补缩热裂纹。 张光 邱克强 孙治国 任英磊关键词:CA 共晶组织 强制风冷在大型铸钢件砂芯上的应用 2017年 通过活动横梁铸件简化模型研究了冷铁、自然风冷和强制风冷对厚壁回转体大型铸钢件凝固时间和砂芯温度场的影响。砂芯采用强制风冷铸件凝固时间最短,而采用冷铁不能缩短铸件凝固时间。通过对比不同冷却条件砂芯的温度场发现无强制冷却砂芯和冷铁砂芯分别在13 h和12 h出现热饱和现象,随后砂芯中心到铸件的温度梯度转为负值,砂芯向铸件输送热量;而砂芯采用自然风冷和强制风冷时从砂芯中心到铸件建立了正的温度梯度,能有效吸收铸件凝固期间释放的热量而改善其冷却条件;强制风冷对流换热系数高,冷却作用明显。对活动横梁铸件原始工艺改进,砂芯采用强制风冷;模拟结果与原始工艺相比缩孔位置上移,表明冒口补缩能力增强;同时砂芯实测温度场与模拟温度场相吻合,验证了模拟结果的可行性,由于砂芯在高温热作用下的时间短,经改进工艺所生产的活动横梁铸件中心孔表面无机械粘砂。 孙治国 任英磊 向青春 张伟 杨桂星 邱克强关键词:大型铸钢件 厚壁 强制风冷 砂芯 温度梯度 板类件冒口优化设计的模拟研究 被引量:1 2017年 基于ProCAST铸造工艺模拟软件,采用冒口生长算法,并结合贪吃蛇算法的快速优化过程,对板类铸件冒口设计进行了优化,并与传统的模数设计法进行了比较。模拟分析结果表明,不同厚度的板状件,经过5到6次计算,可获得最优解,同时冒口体积减小46%以上,工艺出品率普遍提高了20%左右,铸件体积V_C与冒口体积V_R之间的关系可表示为V_C=(2.4~2.6)V_R。针对40 mm板状件的浇注试验结果表明,优化设计的冒口能满足铸件不存在缩孔缺陷的铸造要求,冒口的体积为模数法的48%,工艺出品率可提高22%,同时凝固时间缩短了550 s。 任英磊 冯沛晨 张伟 孙治国 杨桂星 邱克强关键词:铸钢件 模数法 冒口设计 基于DOE的大型下架体铸钢件铸造工艺优化研究 被引量:24 2017年 特大型旋回破碎机下架体铸件生产中产生大量的缩孔缩松缺陷,无法满足质量要求。经研究认为,该铸件产生的缩孔缺陷主要由铸件的内圈冒口类型、内圈和外圈冒口是否添加补贴及补贴类型、浇注温度等因素决定。采用Taguchi试验设计(Design of experiment,DOE)方法,以铸件缩孔体积最小和工艺出品率最高作为试验指标,以内圈冒口类型、内圈补贴、外圈补贴和浇注温度作为影响因子,设计L_9(3~4)正交试验方案,通过ProCAST软件对9组试验方案进行模拟并分析结果,获得了该铸件的最优铸造工艺为内圈用4个圆柱形发热冒口补缩、内圈和外圈均添加补贴、在1 560℃浇注。实际浇注验证结果表明,采用DOE法对该大型铸钢件的铸造工艺优化在最大程度上减少了缩孔缩松的产生,同时也提高了铸造工艺出品率。 向青春 张伟 邱克强 孙治国 孙爱新 杨桂星关键词:大型铸钢件 缩孔 工艺出品率 DOE 正交试验 热处理对Mg-5Al-2.5Ca-0.9Si合金组织及力学性能影响 2017年 利用带有EDS的电子显微镜和X射线衍射仪分析了铸态和热处理后的Mg-5Al-2.5Ca-0.9Si合金的组织特征并测试铸态和热处理后合金常温、高温(150℃)力学性能,结果表明:合金中强化相为Mg2Si和Al2Ca;铸态下Mg2Si由于Ca的变质作用呈有不闭合孔洞的多边形,Al2Ca大多以不连续骨骼状共晶出现;经热处理后,Mg2Si基本没有变化;不连续骨骼状共晶组织消失并析出块状、颗粒状Al2Ca,且随T6处理中时效时间增长析出量越来越多并有聚集生长趋势;T6(420℃×24h+200℃×24h)处理为Mg-5Al-2.5Ca-0.9Si合金的最佳热处理工艺,此时力学性能最佳;强化相Al2Ca的形貌及分布对于Mg-5Al-2.5Ca-0.9Si合金高温力学性能的影响较对常温力学性能的影响更为明显. 张光 邱克强 孙治国 任英磊关键词:强化相 力学性能 显微组织 Al质量分数对Q235钢渗硅层耐磨性能的影响 2014年 为提高Q235钢的耐磨性,采用固体粉末法对Q235钢进行Al-Si共渗处理.改变渗剂中Al粉质量分数,以研究Al对渗硅层耐磨性的影响.利用扫描电镜、维氏硬度计、磨粒磨损试验等手段对渗后试样的金相组织、硬度、耐磨性能进行表征.结果表明:Al粉质量分数为35%时,渗层厚度最大,渗层硬度最高,耐磨性能最佳. 孙治国 杨芳 徐健博关键词:Q235钢 渗硅层 渗层厚度 耐磨性能 Pr对Mg-4Si中初生Mg_2Si相变质作用 2014年 利用稀土元素Pr对过共晶Mg-4Si合金中的初生Mg2Si相进行变质处理,并讨论其变质机理.结果表明:Pr对Mg-4Si中的初生Mg2Si相可以起到有效的变质作用,在Pr质量分数为3%时,变质效果最佳;随着Pr的加入,初生Mg2Si相形态上从花瓣状的树枝晶转变为颗粒状的多边形,尺寸由200μm降到60μm;随着Pr的加入,有白亮的纤维状新相生成,经EDS分析该相为Pr2Si3相;Pr通过表面溶质富集抑制初生Mg2Si相择优生长,Pr2Si3相起到异质形核作用,从而对初生Mg2Si相变质. 杨芳 孙治国 张光 徐健博关键词:强化相 变质 异质形核 典型环形铸件凝固过程的界面换热系数分析 被引量:4 2021年 为了提高铸造数值模拟软件精度,考虑到外砂型和内砂芯的传热过程差异性,针对典型铝合金环形铸件设计了砂型重力铸造过程测温实验,建立了环形铸件外砂型及内砂芯的界面热流和界面换热系数的反算数学模型,利用MATLAB软件编写界面换热系数反算程序.结果表明,铸件凝固过程中铸件/内砂芯的界面换热系数始终大于铸件/外砂型的界面换热系数,且铸件/外砂型界面换热系数的变化主要来源于界面间隙,反算误差结果验证了反算程序的可行性. 邱克强 张令 孙治国 向青春 张伟关键词:砂型铸造 界面换热系数