双金属复合材料铸造工艺研究进展_孙德勤
挤压铸造双金属复合材料成型工艺及性能分析
世界有色金属 2023年 5月上10冶金冶炼M etallurgical smelting挤压铸造双金属复合材料成型工艺及性能分析户 芳，高秀峰，叶 云（山西晋中理工学院，山西 晋中 ０３０６００）摘 要：双金属复合材料是一种具有高利用率、综合性能优于其它金属材料的新型浇铸材料，为此，本文对挤压铸造工艺和性能进行了分析。
首先，通过对双金属复合材料的模态结构的建模、固液复合度的控制、双金属材料的包覆温度和退温成型等方面的研究，而后对其成型过程进行了分析，最后再对其导电性、轻量化等方面作了较为深入的研究。
关键词：复合材料；性能分析；挤压铸造；成型工艺中图分类号：ＴＧ２４９．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２３）０９－００１０－３Forming Technology and Performance Analysis of Squeeze Casting Bimetal CompositesHU Fang, GAO Xiu-feng, YE Yun（Ｓｈａｎｘｉ Ｊｉｎｚｈｏｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｊｉｎｚｈｏｎｇ ０３０６００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｂｉｍｅｔａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍａｔｅｒｉａｌ ｉｓ ａ ｎｅｗ ｔｙｐｅ ｏｆ ｃａｓｔｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌ ｗｉｔｈ ｈｉｇｈ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｒａｔｅ ａｎｄ ｂｅｔｔｅｒ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｔｈａｎ ｏｔｈｅｒ ｍｅｔａｌ ｍａｔｅｒｉａｌｓ． Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ， ｔｈｅ ｓｑｕｅｅｚｅ ｃａｓｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ． Ｆｉｒｓｔ ｏｆ ａｌｌ， ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｄａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｂｉｍｅｔａｌｌｉｃ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ， ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｔｈｅ ｓｏｌｉｄ－ｌｉｑｕｉｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ， ｔｈｅ ｃｏａｔｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｂｉｍｅｔａｌｌｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌ ａｎｄ ｔｈｅ ａｎｎｅａｌｉｎｇ ｍｏｌｄｉｎｇ， ｔｈｅ ｍｏｌｄｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ， ａｎｄ ｆｉｎａｌｌｙ， ｔｈｅ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ａｎｄ ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ ｏｆ ｔｈｅ ｂｉｍｅｔａｌｌｉｃ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ａｒｅ ｆｕｒｔｈｅｒ ｓｔｕｄｉｅｄ．Keywords: ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ； Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎａｌｙｓｉｓ； Ｓｑｕｅｅｚｅ ｃａｓｔｉｎｇ； Ｆｏｒｍｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ收稿日期：２０２３－０３作者简介：户芳，女，生于１９８８年，汉族，山东曹县人，硕士研究生，助教，研究方向：材料成型。
一种锤头的双金属复合铸造方法
一种锤头的双金属复合铸造方法
金旭多
【期刊名称】《铸造》
【年(卷),期】1997(000)003
【摘要】采用一种使用金属隔板的双金属复合铸造工艺，试验生产成了头部为高铬铸造，柄部为低碳钢的双金属复合锤头，效果较好。
【总页数】2页(P46-47)
【作者】金旭多
【作者单位】沈阳重型机器厂
【正文语种】中文
【中图分类】TG231.3
【相关文献】
1.双金属离心复合铸造轧辊的性能与使用方法 [J], 吴文进;公昭仁;等
2.破碎机锤头双金属复合铸造工艺的研究进展 [J], 李鹏志;邢书明
3.固-液复合铸造锤头的组织与性能 [J], 程巨强;弥国华;李梦;刘志学
4.锤头的双金属复合铸造工艺 [J], 程红晓;王超;沈卫东;宋润泽
5.煤矸石粉碎机镶铸双金属锤头双金属结合... [J], 胡庆林;余江龙
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《2024年度双金属复合板带双辊连续铸轧制备工艺关键技术研究》范文
《双金属复合板带双辊连续铸轧制备工艺关键技术研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，双金属复合板因其优异的物理性能和机械性能在众多领域得到了广泛应用。
双辊连续铸轧技术作为制备双金属复合板的一种重要方法，其制备工艺的关键技术研究显得尤为重要。
本文将重点探讨双金属复合板带双辊连续铸轧制备工艺的关键技术，以期为相关领域的研究和应用提供理论支持。
二、双金属复合板的基本特性及应用双金属复合板是由两种或多种不同金属材料通过特定工艺复合而成的一种新型材料。
其具有优良的耐腐蚀性、耐磨性、高强度和高韧性等特点，广泛应用于航空航天、汽车制造、石油化工、船舶制造等领域。
三、双辊连续铸轧技术原理及特点双辊连续铸轧技术是一种将熔融金属通过两个相反旋转的辊子间的缝隙进行快速凝固，从而获得连续的金属板材的工艺方法。
该技术具有生产效率高、能耗低、产品质量稳定等优点，是双金属复合板制备的重要手段。
四、双辊连续铸轧制备工艺关键技术研究（一）材料选择与配比双金属复合板的性能取决于所选材料的性能及配比。
因此，在制备过程中，需根据实际需求选择合适的金属材料，并确定各金属的配比。
同时，要考虑材料的熔点、流动性、润湿性等因素，以确保铸轧过程的顺利进行。
（二）温度控制技术温度是双辊连续铸轧过程中的关键因素。
过高或过低的温度都会影响金属的凝固过程，进而影响板材的质量。
因此，需要精确控制熔融金属的温度、铸轧温度以及辊子温度等，以保证板材的成型质量和性能。
（三）铸轧速度与辊缝调整铸轧速度和辊缝的大小直接影响到板材的厚度、表面质量和内部组织结构。
在制备过程中，需要根据金属的流动性、凝固速度等因素，合理调整铸轧速度和辊缝大小，以获得理想的板材。
（四）润滑与表面处理技术为了防止铸轧过程中出现粘辊现象，需在辊子上涂抹适量的润滑剂。
此外，对铸轧后的板材进行表面处理，如抛光、喷丸等，可以提高板材的表面质量和耐腐蚀性。
五、实验研究与结果分析通过实验研究，我们发现合理的材料选择与配比、温度控制技术、铸轧速度与辊缝调整以及润滑与表面处理技术对于双金属复合板的制备具有重要影响。
双金属复合锤头铸造工艺性能研究
双金属复合锤头铸造工艺性能研究双金属复合锤头铸造技术的出现，为铸件的尺寸准确性、表面质量和性能等方面带来了巨大的进步，但是该新型工艺也存在一定的不足。
以双金属复合锤头铸造工艺为例，该工艺可以把不同种类的基体金属和注入金属有机结合在一起，不仅可以充分利用其特殊的熔点、硬度、强度等特点，而且可以减少掉因材料不适应而产生的缺陷，确保铸件的精度和加工性能。
同时，双金属复合锤头铸造工艺也具有良好的活动性，金属的熔度低，结构紧密，熔点低，容易形成细小的结构，并具备良好的可塑性，可以生产出高质量的零件。
此外，双金属复合锤头铸造还具有低成本、高效率等优点。
它使用简单、操作简单，可以大大减少生产成本。
另外，由于它可以在双金属中添加合金元素，使铸件具有更好的耐腐蚀性和韧性等特点，可以满足不同的使用要求。
然而，双金属复合锤头铸造工艺也有一些不足之处。
首先，由于金属的熔点更低，熔合难度也更大，基体金属和注入金属更容易凝固变形。
其次，由于双金属复合锤头铸造工艺对控制精度、熔点、喷射角度都有较高要求，铸件的质量也会受到影响。
另外，由于金属的特殊物理性质，双金属复合锤头铸造工艺生产出来的零件有时会产生缺陷，影响产品的质量。
综上所述，双金属复合锤头铸造工艺具有高精度、高效率、低成本等优点，但也存在一些不足，比如可靠性和稳定性的问题，以及铸造的精度和可加工性的问题，应该进一步增强研发。
另外，针对不同的铸件要求，要加强金属的分析和选料，优化两种金属的比例和工艺，确保铸件的性能指标充分达到设计要求。
在未来，双金属复合锤头铸造工艺将继续发挥其优势，并将会在精密机械制造中得到更多应用，以满足不同客户的要求。
也望有关专家和技术人员能够进一步研究双金属复合锤头铸造的技术和性能，从而推动工业的发展。
总之，双金属复合锤头铸造工艺具有很多优点，可以大大改善铸件的尺寸精度、表面质量和性能，并且可以在较低成本和较高铸造效率的情况下生产出更多的优质铸件。
挤压铸造双金属复合材料成型工艺及性能分析
挤压铸造双金属复合材料成型工艺及性能分析摘要：挤压铸造是一种常用的制备双金属复合材料的成型工艺，其通过将两种不同材料的坯料同时加热至熔融状态，然后通过挤压成型的方式将两种材料紧密结合在一起。
本文摘要将重点关注挤压铸造双金属复合材料的成型工艺及其性能分析，并探讨相关的研究成果和结论。
通过调控挤压铸造工艺参数，如温度、压力和速度等，可以实现双金属复合材料的均匀分布和良好的界面结合。
同时，挤压铸造工艺还可以有效地消除材料之间的气孔和夹杂物，提高复合材料的密实性和力学性能。
在性能分析方面，本文将综合考虑双金属复合材料的力学性能、热性能和耐腐蚀性能等方面。
通过实验测试和数值模拟等方法，可以评估双金属复合材料的强度、硬度、热膨胀系数和耐腐蚀性等关键性能指标。
最后，本文将总结挤压铸造双金属复合材料的成型工艺及其性能分析的研究成果，并展望其在工程应用中的潜力和发展方向。
关键词：挤压铸造双金属复合材料；成型工艺；性能一、引言挤压铸造双金属复合材料是一种重要的金属复合材料制备方法，通过将两种不同金属材料在高温下进行挤压铸造，实现两种金属的结合。
该方法具有成本低、生产效率高、界面结合强度高等优点，因此在航空航天、汽车、电子等领域得到广泛应用。
然而，挤压铸造双金属复合材料的成型工艺和性能分析仍然是一个研究热点和难点。
在本文中，我们将重点关注挤压铸造双金属复合材料的成型工艺及其对材料性能的影响进行分析。
首先，我们将介绍挤压铸造双金属复合材料的基本原理和工艺流程。
然后，我们将探讨不同工艺参数对复合材料界面结合强度、力学性能和耐腐蚀性能等方面的影响。
同时，我们还将分析挤压铸造过程中可能出现的缺陷和问题，并提出相应的改进措施。
通过对挤压铸造双金属复合材料成型工艺及性能的深入研究和分析，可以为优化工艺参数、提高复合材料性能和推动其工程应用提供有益的参考和指导。
同时，对挤压铸造双金属复合材料的研究还可以为其他金属复合材料的制备方法提供借鉴和启示。
挤压铸造双金属复合材料的成型工艺及微观组织研究的开题报告
挤压铸造双金属复合材料的成型工艺及微观组织研究的开
题报告
一、背景
双金属复合材料具有优异的力学性能、耐磨性和耐腐蚀性，因此在航空、汽车、电子等领域应用广泛。
挤压铸造是一种生产双金属复合材料的有效方法，可实现高效率、低成本的制造。
但目前尚缺乏对挤压铸造双金属复合材料成型工艺的细致研究。
二、研究目的
本研究旨在探索挤压铸造双金属复合材料的成型工艺，目标是实现制造高品质、高性能的复合材料。
同时，通过观察微观组织结构，研究成型工艺对双金属复合材料性能的影响。
三、研究内容
1. 设计铝/铜复合材料的化学成分和比例；
2. 设计挤压铸造的成形工艺，控制挤压、压力、温度等参数；
3. 采用金相显微镜、扫描电子显微镜等手段观察复合材料的微观组织结构，分析并比较不同成形工艺对复合材料的影响；
4. 测试复合材料的力学性能、耐磨性和耐腐蚀性等参数。
四、研究意义
挤压铸造双金属复合材料的成型工艺研究是复合材料业界的研究热点之一。
本研究将为铝/铜双金属复合材料的生产提供实用的成型工艺和制造技术。
此外，研究结果还可为其他复合材料类产品的制造提供一定的参考。
五、研究方法
本研究采用实验与理论相结合的方法，涉及挤压铸造技术、材料科学与工程、金属材料特性和力学性能等学科。
具体方法包括：实验设计、数据记录和统计、样品制备和测试、数据分析和模拟。
六、预期成果
本研究将实现以下成果：
1. 制定铝/铜双金属复合材料的制造工艺；
2. 比较不同成型工艺对复合材料性能的影响；
3. 探索德制造高品质、高性能的铝/铜双金属复合材料的最佳方法。
双金属复合锤头铸造与热处理工艺
铸 造·锻 压 （６） Ｃａｓｔｉｎｇ ＆ Ｆｏｒｇｉｎｇ
双金属复合锤头铸造与热处理工艺
Ｃａｓｔ ａｎｄ Ｈｅａｔ Ｔｒ ｅａｔｍｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｂｉｍｅｔａｌ Ｈａｍｍｅｒ
冯小平 （ 西华大学 材料科学与工程学院， 四川 成都 ６１００３９）
中图分类号： ＴＧ２４９．９
文献标识码： Ｂ
面的性能越好， 结合强度也越高。浇注温度过低， 铸件的结合面处容易产生冷隔、缩孔等缺陷。但
是， 如果浇注温度过高， 容易产生热裂缺陷， 凝固 缓慢， 碳化物生长较为粗大， 共晶组织粗化， 降低 高铬铸铁的抗磨能力和力学性能。另外， 过分提
高高铬铸铁浇注温度， 增加了熔炼时间， 浪费资 源， 同时增加了合金元素的烧损率。含铬 １２％～ ２１％ 的 铬 钼 白 口 铸 铁 的 液 相 温 度 与 其 含 碳 和 合 金 元素的关系见表 ２ 和图 １。
［４］ 韩茵， 陈诗键． 铸造铝合金组织对力学性能的影响［Ｊ］．理化检 测－ 物理分册， ２００３， ９（ １１） ： ５５５－５５９．
采用底注式浇注系统， 在中频感应电炉内熔 炼高铬铸铁， 在铸件最上部开设溢流冒口， 排除最 开始浇注的溶液。利用高温液态高铬铸铁材料加 热芯材， 从而得到结合良好的双金属复合铸件。对
CuPb20Sn520钢双金属复合材料制备及性能研究的开题报告
CuPb20Sn520钢双金属复合材料制备及性能研究的开题报告题目：CuPb20Sn520钢双金属复合材料制备及性能研究一、选题背景和意义钢是一种常用的工程材料，具有高强度、良好的可塑性等优点，但在某些特定的工作条件下，如高温、高压、高速等条件下，钢的性能常常无法满足要求。
此时，需要用其他材料来弥补这些不足，例如铜合金、铝合金等。
然而，将不同材料直接焊接或熔接在一起，往往会因为材料的热膨胀系数不同而导致接头开裂或者变形，从而降低复合材料的整体性能。
因此，双金属复合材料具有很高的研究和应用价值。
本研究选用CuPb20Sn520钢和铜合金进行双金属复合材料的制备和研究，通过不同的制备工艺，探究双金属复合材料的力学性能、热膨胀系数、耐腐蚀性、摩擦学性能等方面的变化规律，为其实际应用提供理论依据和技术支撑。
二、研究内容和方法1. 研究内容：（1）设计不同的双金属复合材料制备工艺，选用CuPb20Sn520钢和铜合金进行制备。
（2）通过SEM、XRD等分析方法，对制备的双金属复合材料进行结构表征。
（3）对双金属复合材料的力学性能、热膨胀系数、耐腐蚀性、摩擦学性能等方面进行测试和分析。
2. 研究方法：（1）选用真空热压、爆炸焊接、插层轧制等制备工艺制备双金属复合材料。
（2）采用SEM、XRD等分析方法对制备的双金属复合材料进行结构表征。
（3）采用万能试验机、热膨胀系数测试仪、电化学测试仪等设备对双金属复合材料的性能进行测试和分析。
三、预期研究成果（1）掌握不同工艺制备CuPb20Sn520钢双金属复合材料的技术方法和工艺流程。
（2）分析不同制备工艺对双金属复合材料结构和性能的影响规律，为其实际应用提供理论依据。
（3）提高CuPb20Sn520钢双金属复合材料的力学性能、热膨胀系数、耐腐蚀性、摩擦学性能等方面的综合性能。
四、研究进度安排（1）准备阶段（1个月）：文献调研和资料收集，制定研究方案。
（2）实验阶段（10个月）：依照研究方案进行实验，测试和分析双金属复合材料的力学性能、热膨胀系数、耐腐蚀性、摩擦学性能等。
双金属复合锤头铸造工艺性能研究
双金属复合锤头铸造工艺性能研究双金属复合材料作为一种新型材料，其工艺性能有别于单一金属材料，因此得到了广泛的应用。
本文以双金属复合锤头铸造工艺性能为研究对象，介绍双金属复合锤头铸造工艺及其分析方法，分析其优缺点，以期提高双金属复合锤头铸造工艺性能并节约能源。
I.双金属复合锤头铸造工艺双金属复合锤头铸造工艺的基本原理是将不同性质的金属材料熔合到一起，其中一种金属为基体，另一种金属可填充形成复合。
双金属复合锤头铸造工艺的基本流程如下：首先将金属材料按一定的比例混合搅拌，然后放入压铸机中进行铸造，最后按照要求进行加工和热处理。
双金属复合锤头铸造工艺有许多优点：首先，双金属复合材料可以增加锤头的强度，在一定的温度下具有较高的抗拉强度，从而使产品的加工和热处理更加容易；其次，双金属复合材料的抗腐蚀性也比单一金属材料要好；此外，双金属复合材料具有较低的维护成本，更加耐用。
II.双金属复合锤头铸造工艺性能分析双金属复合锤头铸造工艺性能分析分为双金属复合材料力学性能、结构性能、耐磨性能、耐腐蚀性能以及综合性能五个方面。
1.双金属复合材料力学性能双金属复合锤头的力学性能一般以双金属复合材料的抗张强度、抗压强度、屈服强度、断裂强度以及拉伸应变率为指标，研究从试样的试验结果出发，综合研究双金属复合材料力学性能，找出影响双金属复合材料力学性能的因素。
2.双金属复合材料结构性能双金属复合锤头的结构性能主要取决于其结构的设计和复合工艺处理，如晶粒细化处理、抛光处理等。
重点评价其结构变形范围、容错空间以及耐磨性的变化，以此确定双金属复合锤头的结构性能。
3.双金属复合材料耐磨性能双金属复合锤头的耐磨性能主要取决于其成分、组织结构以及复合工艺处理，根据具体应用情况，采用腐蚀磨损实验、热力学磨损试验等研究方法，研究双金属复合材料的耐磨性能。
4.双金属复合材料耐腐蚀性能双金属复合锤头的耐腐蚀性能主要取决于双金属复合材料的化学成分、复合工艺处理和组织结构，可以采用腐蚀电位法、腐蚀电流法和腐蚀率法等研究方法，研究双金属复合锤头的耐腐蚀性能。
北京双金属复合锤头的消失模铸造工艺
北京双金属复合锤头的消失模铸造工艺下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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双金属复合锤头铸造工艺性能研究
双金属复合锤头铸造工艺性能研究双金属复合锤头铸造技术是新兴的铸造工艺，通过将不同金属或合金的碎屑混合，结合特定的铸造技术，生成双金属复合锤头，它具有比单金属更高强度、更佳耐腐性、更佳密度和更高耐冲击性能等优势。
因此，双金属复合锤头铸造工艺性能研究引起了学术界的关注。
从双金属复合锤头铸造工艺性能的研究可以看出，复合锤头的最佳组成结构和成形工艺可以满足不同使用条件下的要求。
针对不同的应用，可以选择合适的材料组合，提高复合锤头的性能。
同时，采用双金属复合锤头成形工艺时，需要考虑材料的结构特性，如低温成型、复合渗透等，以及由此带来的热挤压行为及其影响。
为了了解双金属复合锤头铸造工艺性能，需要先研究材料的结构特性和铸造过程中的成型过程。
其次，需要对双金属复合锤头进行力学性能测试，包括拉伸强度、屈服强度、抗压强度、塑性及疲劳强度等性能指标。
最后，还需要检查复合锤头表面粗糙度，以及热性能、抗腐蚀性能等指标。
此外，在双金属复合锤头铸造工艺性能研究中，还需要研究成型设备及其工艺参数对复合锤头性能的影响，包括成形模具的材料、尺寸、热处理和渗透等，以及温度、时间等成形过程的参数。
这可以通过实验和模拟研究来探讨，从而确定最佳的工艺参数，以获得较高的性能。
在双金属复合锤头铸造工艺性能研究中，考虑到材料本身的性能、铸造模具及工艺参数的影响，以及温度、时间等工艺过程的参数，调整得当可以有效改善双金属复合锤头的组成结构和成形工艺，获得更优质的性能。
总之，双金属复合锤头铸造工艺性能研究具有重要的应用价值，可以有效的提高材料的性能，以满足各种不同使用环境的要求，为金属制品的开发提供有力的支持。
至此，双金属复合锤头铸造技术在行业中的应用日益广泛，且其发展潜力巨大，只有理解复合锤头铸造工艺性能，在铸造过程中做出相应的调整，才能使技术发挥最大价值，为人类生活提供有效服务。
综上，双金属复合锤头铸造技术具有重要的技术经济价值和应用价值，未来仍将保持高速发展。
高铬铸铁_碳钢双金属复合铸造界面形貌和性能
（ａ）
（ｂ）
图５ 高铬铸铁－碳钢双金属复合结合界面 （ＥＢＳＤ） Ｆｉｇ． ５ ＥＢＳＤ ｏｆ ｂｉｍｅｔａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｏｆ ｈｉｇｈ ｃｈｒｏｍｉｕｍ ｃａｓｔ ｉｒｏｎ ａｎｄ ｃａｒｂｏｎ ｓｔｅｅｌ
２．３ 界面的显微硬度分布 表２为双金属复合的宏观硬度测量结果。由表２可
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｂｉｍｅｔａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｃａｓｔｉｎｇ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｏｆ ｈｉｇｈ ｃｈｒｏｍｉｕｍ ｃａｓｔ ｉｒｏｎ ａｎｄ ｃａｒｂｏｎ ｓｔｅｅｌ ｈａｓ ｇｒｅａｔ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ． Ｏｐｔｉｃａｌ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ， ｓｃａｎｎｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ （ＳＥＭ） ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒｅｄ ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ （ＥＢＳＤ） ａｒｅ ｕｓｅｄ ｔｏ ｏｂｓｅｒｖｅ ｔｈｅ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｂｉｍｅｔａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ， ａｎｄ ｔｈｅ Ｒｏｃｋｗｅｌｌ ｈａｒｄｎｅｓｓ ｔｅｓｔｅｒ， ｍｉｃｒｏ－ｈａｒｄｎｅｓｓ ｔｅｓｔｅｒ， ｎａｎｏ Ｉｎｄｅｎｔｅｒ ＩＩ ａｒｅ ｅｍｐｌｏｙｅｄ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｈａｒｄｎｅｓｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｂｉｍｅｔａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｃｈｒｏｍｉｕｍ ｃａｓｔ ｉｒｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｃａｒｂｏｎ ｓｔｅｅｌ ｈａｓ ｒｅａｌｉｚｅｄ ｇｏｏｄ ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ ｂｏｎｄｉｎｇ， ａｎｄ ａ ｔｈｉｎ ｌａｙｅｒ ｏｆ ｍａｒｔｅｎｓｉｔｅ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｅｘｉｔｓ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ． Ｔｈｅ ｈａｒｄｎｅｓｓ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｚｏｎｅ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｏｆ ｈｉｇｈ ｃｈｒｏｍｉｕｍ ｃａｓｔ ｉｒｏｎ ａｎｄ ｃａｒｂｏｎ ｓｔｅｅｌ ｉｓ ｓｍａｌｌ， ａｎｄ ｔｈｅ ｈａｒｄｎｅｓｓ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｃｈａｎｇｅｓ ｇｒｅａｔｌｙ． Ｎｏ ｍｉｃｒｏ－ｃｒａｃｋｓ ｏｂｓｅｒｖｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ， ｗｈｉｃｈ ｉｎｄｉｃａｔｅｓ ｇｏｏｄ ｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌ ｂｏｎｄｉｎｇ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈ ｃｈｒｏｍｉｕｍ ｃａｓｔ ｉｒｏｎ； ｃａｒｂｏｎ ｓｔｅｅｌ； ｉｎｔｅｒｆａｃｅ； ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
双金属复合锤头铸造工艺性能研究
双金属复合锤头铸造工艺性能研究现代制造技术发展迅速，很多设备都要求机械结构强度高、韧性好、耐磨损。
这就对复合锤头的铸造提出了更高的要求。
而且复合锤头的铸件材料应具有高强度和良好的综合力学性能，并且应与基体金属之间有良好的冶金结合，这就对复合锤头的制造提出了更高的要求。
现在对于复合锤头，大部分采用的是整体铸造法，即将所需的复合材料放在特定的模具中，然后进行脱蜡和浇注，如果有必要，可以添加耐火材料。
双金属复合锤头是由两种材料组成的，它们各自具有不同的物理、化学特性，但它们的抗拉强度基本相当，主要应用于矿山、建筑、船舶、航空航天、汽车等行业。
它们的使用寿命和工作性能受到影响。
因此，复合锤头的铸造工艺性能直接关系到生产效率和使用寿命，也直接影响到复合锤头的经济效益。
其中一部分为铁，而另一部分是铜，一般称为青铜。
双金属复合锤头由三部分组成：第一部分是金属，第二部分是非金属，第三部分是铸造夹具，起密封和支撑作用。
1。
锤头工艺性能试验方案及措施2。
双金属复合锤头浇注工艺研究。
3。
双金属复合锤头凝固过程研究3。
浇注工艺目的是将铁、铜等材料熔融铸造成圆锥形金属复合夹具或铸铁件。
通常选择浇注温度区间为200-400 ℃，金属凝固时问控制在30min左右，每一浇注周期间隔30min。
为了保证锤头质量，我们把浇注过程分为五个阶段：首先，开始阶段，热过程从平静到初始激发；然后，由于缺陷导致复合坯料表面产生裂纹；其次，随着液体向复合夹具底部的上升，液体和流动也增加了复合夹具的压力；最后，复合夹具底部被烧焦，液体被推入金属液；第四阶段，液体冷却，复合夹具的内表面冷却。
第五阶段是复合夹具的顶部冷却。
首先，不同金属的塑性流动速度不同，可以使复合夹具的顶部均匀加热；第二，复合夹具中残留的液体还可以在温度下降时回收热量。
4。
复合夹具冷却的目的是防止夹具中产生变形和缩孔。
为了防止复合夹具上出现凸起的尖点，复合夹具中的液体排放时有足够的残余压力。
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机,再由PLC 控制执行元件;当型砂性能偏差超过设定值时,软件可以根据实验室或在线检测仪的测量值自动调整附加物加入量;软件还可以自动建立生产纲领库、物料补加库、型砂性能库,显示打印型砂性能统计表等。
五、结束语以上是从控制方法的角度介绍了国内外粘土砂质量控制的一些新发展。
如果从控制工艺的角度分析,对于间歇式混砂机,前面提及的各类方法可以归纳为两种类型。
一是Georg Fischer -DISA 公司的SMC 系统以及类似的其它系统,它通过先进的性能检测仪,快速、频繁地检测,根据性能检测值与设定值的偏差,不断调整粘土、水的补加量。
另一类是Eirich 公司的专家系统及清华大学与BJC 合作的CAQ 系统,它们以预防性控制理论为出发点,建立物料补加公式,依据造型线模板更换来调整物料补加量,或者依据每周、每月物料消耗总量来调节实际补加量。
当然,这种方法也包括在线检测的性能指标。
这样两个类型的湿型砂质量控制系统实质上反映了按性能控制与按组分控制的想法。
无论采用哪种方法,将计算机技术与型砂工艺相结合都是今后型砂质量保证系统的发展方向。
目前,国内多数铸造厂家的砂处理系统在计算机应用方面还有许多工作要做。
为此,我们需要密切关注国内外的最新技术动向,并与具体生产条件相结合,从而提供质量均一、稳定的型砂。
参 考 文 献1 Vingas G .J .Green Sand System Control :An Inventory (M ass Bal -ance )Update ,AFS Transactions ,1997,190:2792 Patric O ′M eara .Greensand p rocess control with horizontai and verticalw heeled sand m ullers ,BCIRA International Centre for Cast M etals Technolgy ,England ,1991,session 4.3 殷国富等,铸造生产线型砂处理分布式微机监控系统的研究,中国机械工程,1995(1):57～604 Paul F .Bartelt ,M ike Grady ,Jeff M oberley ,Appl ication of Intell i -gent Techniques for Green S and Control ,Technical Report from Joh n Deere Foundry W aterloo and Neural Application Corp .,19965 Norman G .Bliss ,Artificial Intelligence in Foundry Control System ,Foundry M anagement &Technol ogy ,Nov 1997:26～286 Berthold Hohl ,Peter M iczajka ,Eirich -Technology for M oulding SandPreparation Plants ,Proceedings of the 1st Congress of Foundry Direc -tors of C hina ,1993(编辑:田秀全) 1999年6月26日收到初稿,1999年9月8日收到修改稿。
双金属复合材料铸造工艺研究进展北京科技大学(北京100083) 孙德勤 吴春京 谢建新 【提要】介绍了铸造法生产双金属复合材料工艺的特点及研究动态。
提出了双金属复合材料的双结晶连铸新工艺。
关键词:双金属 金属复合材料 连续铸造 日前,金属复合材料的制造方法主要有爆炸复合、轧制复合、复合铸造、离心铸造、化学镀层、热浸镀等。
其中铸造法生产复合材料的制造成本较低,因此,铸造法用于制造复合材料得到很大的发展。
双金属复合材料的连续铸造法研究目前还处于初级阶段,但是,由于对金属复合材料越来越多的需求量,使得金属复合材料的工艺要求越来越简单化,生产更为连续化,自动化程度更高。
双金属复合连铸是新的双金属复合材料的工艺方法,对实现金属复合材料生产批量化、连续化、自动化,从而降低制造成本,扩大使用范围提供一种新的生产方法。
根据预测,异形材料的复合技术,特别是板带和线材的连续复合技术将是下世纪初的研究热点之一〔1〕。
因此,双金属连铸工艺研究有着广阔的前景。
一、金属复合材料的铸造方法1.离心铸造法离心铸造是生产双金属辊套筒类铸件最有效的方法〔2〕。
双金属离心铸造是在先浇注的外层金属基本凝固时浇入内层金属液,两层金属通过组分扩散或外层金属的重熔实现两层金属的冶金结合,使外层金属与内层金属融合成一个整体。
它的工艺要求包括,①外层金属的熔点应略高于内层金属的熔点,减少内层金属浇注后对外层金属的侵蚀程度;②掌握合适的外层金属民内层金属的浇铸温度和浇注速度,并保证适当的两层金属液浇注的时间间隔是获得良好产品质量的关键工艺参数。
2.复合铸造法在矿山、电力、建筑等行业设备的部件既要求有高耐磨性,又要求有高的韧性。
采用复合铸造的方法可以解决这个问题〔3〕。
其工艺方法有,①两种金属分别在不同的熔化设备中进行熔炼,先浇注高温金属,间隔适当时间后,再浇注另外一种金属。
形成的铸件应进行热处理以消除热应力;②将预先准备好的高熔点金属件经过表面清理后放置于铸型中,预热到合理的温度后浇入熔点较低的金属,通过二者的扩散熔合形成整体铸件。
这种工艺过程形成的铸件也应进行热处理以消除应力。
3.其它铸造方法最新的研究还有日本开发利用高压铸造接合异种金属,其结合面没有金属间化合物生成,接合处的强度较好。
另外还有利用挤压铸造制备复合材料的研究。
二、双金属连铸技术的研究现状及其最新进展 双金属连铸技术是近些年才逐渐发展起来的新工艺,它为钢铁企业利用已有的成熟工艺和设备将复合材料理论应用于钢铁生产,研制开发性能优良、价格低廉的金属复合材料提供了契机。
1.复合线材的铸拉工艺复合线材的铸拉工艺是传统的热浸镀、连续铸造和拉伸变形三项工艺的结合〔4〕。
它主要分表面处理、钢丝预热、铸拉和后处理四个环节。
其工艺原理如图图1 铸拉工艺原理示意图1.钢丝 2.保温炉 3.铝液4.结晶器 5.拉拔模 6.复合导线1所示。
表面处理包括,除油、酸洗、水洗和涂助焊剂,使芯线表面清洁,保证得到性能良好的结合界面。
预热是为了形成良好的润湿环境,保持外层金属液温度的稳定。
铸拉是工艺的核心,它把芯线和外层金属液通过结晶器的冷却结合在一起,完成复合过程。
在拉拔模中使复合线产生一定的变形,以改善其力学性能、导电性能和表面质量。
其中铸拉是关键,它决定着产品的质量。
目前研究较多的是钢铝复合线的工艺。
2.连续铸造制备梯度材料要使材料内部与外部具有不同的性能,最经济的办法是在铸造条件下就直接使得合金成分随铸件截面按要求分布。
用双流浇注半连续铸造工艺生产梯度材料〔5〕的基本原理是:在传统的连续铸造基础上增加一个内浇包及其导流系统,内外浇包分别容纳不同成分的两种熔体,流经外浇包的金属液经出水口后直接进入结晶器中,受激冷而首先凝固成具有一定厚度的薄壳,当内浇包的熔体脱离内导管口时则被凝固薄壳和富含籽晶和熔断枝晶的残余外部金属液包围。
通过调整铸造时的工艺参数,可以控制内外浇包中两种液体的凝固时间差,促进结晶器内熔体由外向内顺序凝固,实现两种液体的部分混合。
其工艺原理如图2。
在该工艺过程中,适当控制两种金属液的流速,保证图2 连续铸造制备梯度材料原理图1.热电偶 2.内层金属 3.外层金属4.内导管 5.控流阀门 6.石墨结晶器内部金属液对外部熔融金属的冲刷程度的控制,能形成合理厚度的中间结合层,这是获得理想产品的关键。
3.电磁控制双金属连铸工艺本研究在连铸工艺过程中使用了电磁制动技术。
它利用在结晶器宽度方向上的水平磁场,通过磁场对流动粒子产生的洛仑兹力对金属液流动施加作用,从而阻止两种金属液的混合,从而在连铸过程中形成界面清楚的复合钢坯〔6〕。
其工艺原理如图3。
其连铸过程是以下面的原理为依据的,水平磁场LM F (Level Magnetic Field )被安装在结晶器的下半部分,两种不同化学成分的液态钢同步地通过长型和短型浸入式水口进入结晶器,使结晶器内形成上下两个区域。
电磁场对上层流动金属产生足够洛仑兹力,使之能与金属液本身重力相均衡,从而阻止了上面区域中的金属液与下层区域中的金属液的混合。
这样,以LM F 为界形成了上层和下层两个区域。
在拉铸过程中,上层区域中的金属液形成外层金属,而下层区域的金属液进入芯部成为内层金属。
利用电磁场作用将结晶器分为上下两部分从而解决了两种金属的混熔问题,而且通过控制磁场强度、拉坯速度以及两种金属液浇注速度的控制,保证得到稳定的外层金属的厚度和均匀的组织性能,是一种新型的制造复合钢坯的非常先进的方法。
但是,它对设图3 电磁控制双金属连铸工艺原理图1.外层金属液2.内层金属液3.结晶器4.LM F 5.外层凝固壳6.内层凝固壳7.外层金属8.内层金属9.液相穴 10.上/下界面备制造、工艺水平、操作技能及自动化控制均有较高的要求,特别是控制浇注速度,使两金属界面结合良好且界面稳定是比较严格的。
4.CPC 法制造复合轧辊轧钢技术的发展要求轧辊具有更高的强韧性和耐磨性,轧辊复合层连续铸造法(Con -tinuous Pouring Process for Cladding )工艺简单,轧辊性能好,生产成本低〔7〕。
CPC 法的工艺原图4 CPC 法的工艺原理1.轧辊心 2.玻璃粉末涂层3.预热线圈 4.耐火材料5.加热线圈 6.复合层7.铸型 8.底盘理如图4,它是将轧辊辊芯垂直放于水冷铸型中,将金属液浇注到配置在铸型上的耐火材料框架和辊芯之间,使外层金属液和辊芯熔合,并顺序向上凝固,将凝固部分连续向下拉拔,实现连续铸造外层。
CPC 法对于解决外层金属复合的完整性及控制复合效果方面有着独到的优势,而在实际生产中其产品的质量也得到了保证,但其设备能力和厂房条件要求比较高,对操作者要求有较高的能力和实际操作水平。
1982年日本开始CPC 的研究〔8〕,现在已经用于工业化生产高速钢轧辊。
1996年冶金部钢铁研究总院、邢台机械轧辊(集团)有限公司和北京科技大学合作,在国家863计划的资助下,在包覆层连铸工艺的基础上开始电渣工艺复合轧辊应用于开发研究,目前取得了阶段性成果〔9〕。
包覆层连铸工艺的特点是包覆层金属液附在内部固体金属凝固,此方法有利于包覆层金属液的凝固补缩,是种有前途的工艺。
为了保证包覆层与芯棒界面良好复合,除控制浇注温度、加热器功率、预热器功率、拉速等关键工艺参数外,不需要对芯棒上涂刷一层玻璃粉状涂料,以防止芯棒被氧化,如果界面防止氧化效果不好,界面将无法良好复合。