郭志鹏
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熊守美
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曺尚铉
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崔正吉
金属学报
采用“阶梯”模具，设计了压铸过程模具温度测量的实验方案并进行了压铸实验，以实验中测得的铸型内部不同位置的温度为基础，采用热传导反算法求解了压铸过程中铸件/铸型界面热流以及换热系数。分析了铸件的厚度对于界面热流以及换热系数的影响，研究结果表明：压铸过程铸件/铸型界面热流或是换热系数随着压射过程的进行迅速升高直至最大值，然后随着凝固过程的进行而减小。同时，铸件的不同厚度部位与铸型之间的界面热流和换热系数的变化规律也不同，随着铸件厚度的增大，件/型之间的界面热流和换热系数峰值都要减小，但是界面热流和换热系数的较大值保持的时间则逐渐增大。
关键词:
高压铸造
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熊守美
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袁建路
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刘艳改
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刘文辉
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柳百成
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2006.03.001
针对汽车发动机缸盖罩盖零件,采用压力传感器,通过对铸件的表观质量进行评定及铸件密度和抗拉强度的测定,系统研究了镁合金压铸过程中快速充型速度和起速位置对型腔内压力变化和铸件质量的影响.结果表明:随着充型速度增加,镁合金铸件的表观质量显著改善,达到一定值后,这种趋势变化不明显;铸件的表面缺陷随着起速位置的增大先增多后减少;铸件的强度与密度均随着充型速度和起速位置的增大先增大后减小,这与充型速度与起速位置对铸件型腔内压力的影响规律一致;当充型速度为70 m/s,起速位置为210 mm时,镁合金压铸件的质量与性能最佳.
关键词:
快速充型速度
,
起速位置
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镁合金压铸
,
外观质量
,
性能
许庆彦
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冯伟明
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柳百成
,
熊守美
金属学报
提出一种新的模拟铝合金枝晶生长的随机性方法,建立了简化的枝晶形状的物理与数学模型,并提出了一种形状函数来描述晶粒的外部轮廓.基于简化的晶粒形状,采用坐标变换技术来描述过冷液相中晶粒的生长过程及其对周围节点的捕获过程.根据上述思想,开发了等轴晶生长的模拟程序,并进行了二维计算.为了验证模拟结果,浇注了金属型和砂型试样.模拟结果表明,金属型铸造晶粒尺寸较小,砂型铸造的较大.模拟结果与金相观察结果相符.
关键词:
随机性模拟
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赵海东
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柳百成
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房贵如
,
熊守美
金属学报
建立了球铁稳定系和介稳定系共晶转变的数学模型,同时考虑了元素微观偏析和不同组织所产生潜热的影响.对球铁试样进行了定量金相实验分析,并与模拟结果进行了比较.结果表明,石墨球数量和尺寸以及碳化物体积分数的模拟结果与实验结果吻合.对白口共晶生长、碳化物形貌与凝固方式的关系进行了分析和讨论,表明凝固分析和模拟可以在一定程度上预测球铁中自口共晶的生长及最终碳化物的形貌.
关键词:
球墨铸铁
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吴孟武
,
熊守美
稀有金属材料与工程
镁合金压铸件中的压室预结晶组织及离异共晶组织对铸件最终使用性能有着重要的影响.针对冷室压铸工艺,采用AM60B镁合金研究不同低速速度及高速速度下压铸实验件的凝固组织特征.通过OM、EBSD、XRD、SEM及EDS等实验手段进行分析和定量统计.结果表明:在低速压射阶段,压室中熔体的过热度消失,达到初生相形核条件；在高速充填型腔过程中,压室预结晶组织向铸件中心偏聚,使得其心部含量高于表层;同时,压铸件靠近浇口端压室预结晶组织含量高于远离浇口端;低速速度越小,压铸件中压室预结晶组织含量越高；高速速度越小,压铸件中压室预结晶颗粒越粗大,枝晶形貌越完整.在压铸凝固后期,初生a-Mg晶界处出现离异共晶组织,共晶β-Mg17Al12相在压铸件中心及表层分别呈网状和粒状分布,且压铸件中心及缺陷带位置的共晶组织含量高于表层.
关键词:
AM60B镁合金
,
压铸
,
微观组织
,
预结晶组织
,
离异共晶
刘文辉
,
张新平
,
熊守美
,
松本悦豪
,
村上正幸
稀有金属材料与工程
基于ansys软件,研究了孔洞形状、尺寸、位置及孔洞间距离对AZ91D镁合金压铸件的应力分布影响.结果表明:孔洞形状的影响取决于尖角顶点与孔洞中心的连线和受力方向之间的最小夹角,夹角越大应力集中越大;随孔洞尺寸的增加铸件的应力集中增加;位于铸件表面的孔洞造成的应力集中大于内部相同大小的孔洞;孔洞之间距离超过某一临界值时影响很小,当小于该临界值时随孔洞间距离的减小应力集中急剧增加.最后实测了不同工艺条件下生产的AZ91D镁合金发动机缸盖罩盖的孔洞分布形态与强度之间的关系,验证了模拟结果.
关键词:
压铸
,
镁合金
,
孔洞
,
应力
刘晓龙
,
熊守美
稀有金属材料与工程
研究了以HFC-134a气体为基的混合气体的保护效果,形成的保护膜形貌,结构及成分;分析了各种元素在保护膜中所起的作用.实验研究表明:保护膜由MgO和MgF2混合生成,厚度一般在0.1μm～0.6 μm,且保护膜在厚度方向上成分均匀;在保护膜和基体之间存在大量MgF2的聚集颗粒,这些颗粒在表面呈凹陷状.
关键词:
HFC-134a
,
气体
,
保护
,
保护膜
,
镁
韩志强
,
沈厚发
,
熊守美
,
柳百成
金属学报
通过耦合求解凝固过程质量、动量、能量和溶质守恒方程,对Fe-C二元合金凝固过程中的流动、传热、传质现象进行了数值模拟.基于控制容积的有限差分法(CV-FDM)建立了微分方程的隐式离散格式,采用SIMPLE方法求解代数方程的求解采用交替方向隐式(ADI)和三对角矩阵算法(TDMA)相结合的方法.对一个上下边界绝热、左右边界对流换热的二维矩形区域的模拟计算表明,凝固初期排出的溶质主要被凝固前沿的液相流动带入液相区.在固液两相区中,由于枝晶骨架造成的流动阻力很大,在不考虑凝固收缩的条件下,两相区中的液相流动速度一般较纯液相区的流速小2-3个数量级.
关键词:
铁碳合金
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郭志鹏
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熊守美
,
曺尚铉
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崔正吉
金属学报
通过采用本文第1部分提出的数学模型，本文的第2部分将求解各种工艺参数下铸件/铸型间的界面热流和换热系数，重点研究不同工艺参数如铸造压力、低速速度、高速速度、浇铸温度和铸型温度等对于界面热流和换热系数的影响。在现有的“阶梯”块铸件的条件下，计算结果表明：压铸过程各种工艺参数对于铸件/铸型界面热流和换热系数有着不同的影响规律。铸型初始的模腔表面温度对于界面热流的峰值有着很大的影响，而且随着铸型初始模腔表面温度的上升，热流峰值在不断地下降。其它工艺参数对于热流峰值则没有很大的影响作用。对于较厚的 “阶梯”面，铸型初始的模腔表面温度对于界面换热系数的影响较大，与对热流的影响相似，随着该温度的上升，界面换热系数的峰值也在不断地下降。而其他工艺参数则对其影响不大。对于较薄的 “阶梯”面，各种工艺参数对于界面换热系数的影响不大。
关键词:
高压铸造
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