铸造工艺

• 热处理对ZTA7钛合金微观组织及力学性能的影响

  翟宇龙;陈战考;谢霄;殷莹;孙博;

  研究了ZTA7钛合金在铸态、热等静压态（HIP）以及HIP+真空退火态三种处理状态下的微观组织演变与力学性能。微观组织观察及力学性能测试表明：HIP处理后的ZTA7钛合金拉伸性能最佳，HIP+真空退火处理的ZTA7钛合金冲击韧性最好；铸态ZTA7钛合金的显微组织为典型的细片层α+β相，HIP及后续真空退火处理后，部分细片层α相转变为具有锯齿状特征的α相，且β相的数量有所减少。研究结果揭示了热处理工艺对ZTA7钛合金组织和性能的调控机制，为该合金的工业应用提供了理论依据。

  2026年01期 No.256 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 1756K]
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• GH3625合金中空厚壁件缩松改善工艺研究

  葛洪仑;于娜;王辉;王晓庆;李建勋;

  针对GH3625合金中空厚壁铸件在生产中易出现的缩松缺陷，本研究通过调整浇注温度及浇注后冷却工艺，系统探讨了内部缩松与表面缩松的协同控制方法。利用X射线探伤和荧光探伤分别检测铸件厚壁内部及内腔表面的缩松情况。试验结果表明，提高浇注温度可显著改善厚壁处内部缩松，但同时会导致铸件内腔表面缩松恶化；而在浇注后及时去除最外层保温材料，加速内腔冷却，则可有效缓解表面缩松问题。综合采用“较高浇注温度+快速冷却”的工艺方案，成功实现了铸件内部与表面缩松的同步改善，为同类复杂结构铸件的生产工艺优化提供了可靠依据。

  2026年01期 No.256 6-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1666K]
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• 基于数值模拟的大型齿轮室低压铸造工艺优化

  张宇;李磊;许国栋;

  大尺寸复杂铝合金齿轮室在低压铸造中因壁厚不均、热节分散易产生缩松与卷气的问题，基于MAGMA数值模拟、五段加压曲线优化与3D打印砂型快速试制技术展开研究。通过充型平稳性、POROSITY缩松判据，对浇注系统、激冷系统及低压参数（升液、充型、增压、保压及卸压阶段）进行协同优化并进行生产试制。结果表明，通过浇冒口配合冷铁定向引导补缩，以及优化低压浇注参数，可以减少铸件内部缺陷，实现产品质量的提升。

  2026年01期 No.256 10-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 2223K]
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• GH4169增材制造废粉的重熔工艺研究

  金开锋;卢华东;金雷;史淑静;

  为高效回收因粒度不符而无法直接用于增材制造的GH4169高温合金废粉，本研究对其直接重熔工艺进行了探索。选用成分匹配的块状返回料作为真空感应熔炼的引料，采用下铺上盖的装料制度，将粉末利用率从74.07%显著提升至92.59%.通过系统优化关键工艺参数，确定了最佳废粉占比为92.59%，并将送电真空度控制在200 Pa～500 Pa，避免了粉末扬尘且保障了脱氧效率。采用低功率预烧结与阶梯式升功率策略，结合高温精炼，确保了熔炼过程稳定与熔体纯净度。研究进一步表明，精炼后添加0.03wt.%的Al可实现深度脱氧，将氧脱除率提升至90.5%，成品氧含量稳定在10 ppm以下。

  2026年01期 No.256 16-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1205K]
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应用研究

• 发动机缸盖铸造缺陷分析与质量改进

  乔新坤;

  针对发动机缸盖铸件在批量生产初期存在的废品率高、内腔质量差导致渗漏及“不通水”等严重问题，系统分析了断芯、气孔两大主导缺陷及内腔披缝、型砂残留的根本原因。通过实施水道芯结构优化、砂芯配合间隙精密控制、强化排气系统、增设关键出砂孔等系统性改进措施，显著提升了铸件质量。批量生产验证表明：断芯废品率降至0.6%，气孔废品率降至4.5%，综合成品率稳定提升至95%以上，彻底解决了内腔披缝、型砂残留及“不通水”问题，为复杂薄壁缸盖铸造提供了有效解决方案。

  2026年01期 No.256 20-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 2134K]
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• 灰铸铁气缸盖氮气孔缺陷分析及对策

  廉贞松 ;鲍俊敏 ;乔进国 ;孙帆 ;孙业弟 ;

  介绍了采用冲天炉熔炼生产灰铸铁气缸盖出现的氮气孔缺陷位置及形貌。采用扫描电镜、金相显微镜、氧氮分析仪分析缺陷的显微形貌、组织及成分，从铁液氮含量控制及造型材料氮含量控制等多角度提出解决氮气孔缺陷的有效措施。

  2026年01期 No.256 27-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 1781K]
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• 海上漂浮平台大型关键铸钢件节点的生产技术

  熊六一;朱伟;魏红星;关海青;陈培余;

  海上漂浮平台作为深远海资源开发的核心装备，其服役环境极端严苛，高盐雾腐蚀、风浪冲击、低温环境，对关键结构铸钢件的性能与可靠性提出极高要求。本文系统分析了漂浮平台用铸钢件节点的核心性能需求，高强度、高韧性、优异耐蚀性及抗疲劳性能，重点阐述了材料设计，低C微合金化、优化P/S含量、铸造工艺优化，CAE仿真优化浇冒系统、冷铁应用、实现顺序凝固控制、先进热处理工艺，预正火+淬火+回火，以及全过程无损检测（UT、RT、PAUT、TOFD）等关键生产技术。结合工程案例，验证了综合应用上述技术可生产出满足国际严苛标准的优质铸钢节点，为提升我国海上漂浮平台关键部件的自主保障能力提供技术支撑。

  2026年01期 No.256 31-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1655K]
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• V法铸造大抽气量新型砂箱研究与应用

  郭凌冰;

  设计了一种新型V法铸造砂箱，与传统砂箱相比该砂箱具有两套独立抽气系统，在尺寸不变的前提下极大提高了负压抽气量。砂箱本体包括内壁与外壁，内壁与外壁之间设有第一通气系统，第一通气系统由砂箱本体上的第一抽气口进行抽气；砂箱内壁里侧间隔一定距离处设置有第二通气系统，第二通气系统由网状设置的通气管组成；砂箱本体上设置有第二抽气口，第二通气系统由第二抽气口进行抽气；通气管表面间隔设置有通气孔，该通气管外包有至少一层隔离网。新型砂箱通过两套抽气系统，解决了传统砂箱生产大型复杂件时通气量不足，造成产品塌砂、变形的难题，提高了产品质量。同时由于抽气系统可分开抽气，减少了工作载荷，并节约了能源。

  2026年01期 No.256 36-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1800K]
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• 生命周期评价法在尖晶石基陶粒铸造砂制备中的应用研究

  高笑飞;

  砂型铸造是装备制造的基础工艺，其铸件质量依赖于造型材料，即型砂的性能。传统型砂以硅砂（石英砂）为主要骨料，普遍存在耐高温性差、回用率低及环境污染等问题。陶粒砂因其轻质、高强等优势成为理想的升级替代材料，而引入镁铝尖晶石相则可进一步显著提升其高温服役性能。我国镁产业年产数百万吨镁渣，堆积污染环境，其含有的MgO与铝土矿Al_2O_3烧结可生成镁铝尖晶石，为尖晶石基陶粒砂提供低成本原料。生命周期评价法（LCA）可全流程评估资源环境影响，为研发优化提供依据。本文以尖晶石基陶粒铸造砂为研究对象，基于镁渣资源化思路，优化原料配比与工艺，通过LCA评估其环境性能，优化除尘降噪等环节，为铸造绿色材料研发及固废利用提供支撑。

  2026年01期 No.256 41-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1219K]
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• 石墨烯增强铝基复合材料应用于变压器绕组的研究

  曹越;

  研究了模拟变压器绕组工作条件的时效试验对搅拌熔融铸造法制备的石墨烯增强铝基（Gr/1070Al）复合材料微观组织及导电性能的影响。模拟试验的时效温度为干式变压器和油浸式变压器绕组常用绝缘等级（A级、B级、F级、H级）下的最高允许工作温度（105℃、130℃、155℃、180℃）和对照组干式状态220℃，时效时间为24 h.试验后对复合材料的微观组织、导电率进行检测和表征。检验结果表明，复合材料在模拟时效试验条件下微观组织的晶粒均有长大现象，在模拟试验温度≤130℃时效时间为24 h的试验条件下微观组织较稳定，无明显再结晶现象，在模拟试验温度155℃～180℃的试验条件下，微观组织晶粒有明显长大和再结晶现象，平均晶粒尺寸增大至8.5μm较试验前的2.8μm增加了204%，在模拟试验温度220℃的试验条件下复合材料基体发生石墨烯团聚现象，颗粒尺寸增至8.1μm；复合材料导电率在模拟试验温度为155℃和180℃的条件下较试验前提升4.5%和5.0%，最高达到67.5%IACS.本研究对石墨烯铝基复合材料用于制造变压器绕组的应用提供了数据支持。

  2026年01期 No.256 46-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1634K]
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试验研究

• 淬火温度与Nb含量对25CrNiMo铸钢原奥氏体晶粒及回火力学性能的影响

  王芳;常雨楠;郭士萌;樊美凤;朱世婷;陈慧琴;侯华;

  为探究25CrNiMo铸钢中淬火温度与Nb含量对组织与性能的影响机理，本文研究了二者对低碳微合金化铸钢原奥氏体晶粒尺寸及回火后力学性能的影响规律。以四种不同Nb含量的25CrNiMo铸钢为研究对象，通过OM与SEM观察其显微组织，并结合室温拉伸与夏比V型冲击试验，研究了淬火温度与Nb含量对原奥氏体晶粒尺寸、回火索氏体形貌及力学性能的影响规律。研究结果表明：当淬火温度为950℃时，含0.04wt.%Nb钢的原奥氏体平均晶粒尺寸可被细化至最小，约为12.23μm.经550℃回火后，在淬火温度为1 000℃、Nb含量为0.02wt.%的条件下，试验钢获得最佳的综合力学性能：其抗拉强度与屈服强度分别达到1 314.81 MPa和1 257.8 MPa；室温冲击韧性较无Nb钢显著提升24%，达37.27 J/cm3.通过协同调控Nb含量与淬火温度，可以实现该材料强度与韧性良好匹配。

  2026年01期 No.256 52-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 2837K]
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• 基于相场法的晶体生长数值模拟

  李志东;杨玉娟;王昆;

  采用相场法对Al-6.5%Cu合金非等温凝固的晶体生长过程进行数值模拟。采用了基于Karma薄界面模型发展而来的二元单相合金相场模型，并对相场模型的相场、溶质场和温度场控制方程分别进行有限差分格式的离散。应用MATLAB软件编程，分析各向异性模数、无量纲潜热和界面层平均厚度参数对Al-6.5%Cu合金凝固中的晶体生长过程和枝晶形貌的影响。研究结果表明：各向异性模数增加会导致枝晶分支增多和晶体生长速率变慢；界面层平均厚度的增加会使晶体的生长速度变慢，而不显著改变枝晶形貌；随着无量纲潜热增加，晶体生长速度提升，侧枝生长变得显著，主枝变得更加细长。

  2026年01期 No.256 59-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1440K]
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• 一种中碳低合金钢连续冷却相变行为的研究

  季飞;李晋峰;牛兴海;胡缤;孔换明;

  过冷奥氏体相变过程中马氏体形态以及过冷奥氏体相变产物中残余或逆变奥氏体的含量对马氏体钢的最终力学性能具有决定性影响，而明确过冷奥氏体马氏体相变规律以及临界相变温度区间对于控制该类合金微观组织特征至关重要。采用全自动相变仪对自主研发的典型矿山机械刀具用中碳低合金钢的静态连续冷却相变行为进行了系统研究，获得了0.5℃/s～40℃/s冷却条件下试验钢的膨胀量曲线，结合微观组织演变规律，绘制了试验钢的静态CCT曲线，并进一步获得了试验钢的相变动力学曲线。结果表明，转变温度Ac_1及Ac_3分别约为689.3℃及766.5℃；试验钢具有优良的淬透性，以0.2℃/s冷却时发生贝氏体转变，冷却速度大于1℃/s时，保持板条马氏体与针状马氏体混合组织特征；试验钢马氏体相变过程为形核-长大机制，在M_s～M_f高温区间发生板条马氏体相变，并存在碳原子微区扩散，在M_s～M_f低温区间发生针状马氏体相变。为了进一步控制及优化试验钢的微观组织，可在合金成分设计过程中通过控制马氏体相变温度区间，改变板条马氏体相变与碳原子扩散耦合作用行为，进而实现各组成相百分含量的控制。

  2026年01期 No.256 66-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 1814K]
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• 《铸造设备与工艺》期刊获评2025年度“学术影响力进步期刊”

  <正>近日，《中国学术期刊影响因子年报》(2025版)公布显示，《铸造设备与工艺》期刊影响因子连续三年持续攀升，入选“2025年度学术影响力进步期刊”“2025《中国学术期刊影响因子年报》统计源期刊”。该期刊2025影响力指数（CI）值为52.638(2024版为31.897)，提高65.03%，在金属学与金属工艺学科期刊中排第71位（2024版为第84位）；复合影响因子为0.617(2024版为0.356），提高73.31%；综合影响因子为0.457(2024版为0.135)，提高238.52%；总被引频次为812(2024版为461)，提高76.14%。

  2026年01期 No.256 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 1187K]
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• 《铸造设备与工艺》杂志征订启事

  <正>《铸造设备与工艺》杂志，1979年创刊，双月刊，国家级科技期刊。由太原科技大学主办，国内统一刊号CN14-1352/TG，国际标准刊号ISSN1674-6694，为国内外多家权威数据库和检索系统收录期刊。主要内容：内容覆盖铸铁、铸钢和有色合金等领域，包括砂型铸造、压力铸造、离心铸造、精铸、消失模铸造（实型铸造）等铸造的设备、工艺、模具、材料方面的技术、经验、管理与研究。报道国内、国外铸造领域的先进科技成果、学术研究；产品开发应用与生产实践经验；铸造工厂（车间）的设计、技术改造、工厂经验及经营管理；铸造人才的培养及专业发展方面的文章。

  2026年01期 No.256 40页 [查看摘要][在线阅读][下载 759K]
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• 第二十四届中国国际铸造博览会

  <正>第二十四届中国国际铸造博览会，作为引领中国铸造行业发展的“风向标”，规划总面积达12万平方米，预计将汇聚1200余家行业标杆企业参展，吸引来自60多个国家和地区的15万人次专业观众莅临；同期将联动举办第十九届中国国际压铸工业展览会、第十九届国际有色及特种铸造展览会，共同构建一个覆盖全产业链、协同展示的行业超级平台。

  2026年01期 No.256 72页 [查看摘要][在线阅读][下载 606K]
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• 《铸造设备与工艺》征稿启事

  <正>《铸造设备与工艺》创刊于1979年，双月刊，由太原科技大学主管、主办，为面向国内外公开发行的省一级期刊。国内统一连续出版物号：CN 14-1352/TG，国际标准连续出版物号：ISSN 1674-6694，已被国内外权威数据库及检索系统收录，在铸造工艺与装备领域具有广泛影响力和行业知名度。期刊栏目聚焦铸造设备与工艺方向前沿理论和技术研究，主要栏目有铸造设备；铸造工艺；消失模与V法铸造；智能制造；试验研究；应用研究；专题与综述；设计与计算；3D打印技术；车间设计；铸造模具与工装；企业管理等。

  2026年01期 No.256 73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1189K]
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