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当前位置:首页 > 新闻信息 > 行业新闻 > GH3128合金厂家讲解巴氏合金外壳压铸充型凝固过程的模拟

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来源 : www.alloy-east.com   发布时间 : 2019-01-07

 巴氏合金外壳压铸充型凝固过程的模拟,随着目前计算机技术应用的推广,对于巴氏合金压铸的生产提供了很好的应用,对于其工艺的设计有很大的帮助,节省了较多的时间,使设计制作更加的简单明了,这样能够让我们把更多的时间思考如何提高产品的性能,而不是在重复的实际操作。下面介绍的是巴氏合金外壳压铸充型凝固过程的模拟,希望能够给广大的客户一个清晰的认识。下面是相关的介绍,希望对你有帮助。

  压铸是*********的金属成形方法之一,是实现少切削或者无切削的有效途径,应用很广,发展很快。压铸的主要特点是金属液在高压、高速下充填型腔,并在高压下快速凝固,对于较厚的铸件,由于冷却速度较慢,压射速度对其铸造质量具有重要的影响。

  本次试验利用模拟软件,模拟了巴氏合金外壳压铸充型凝固过程,通过预测压铸过程的缺陷位置,工艺的生产进行相应的优化。

  一:模拟条件

  铸件的结果为方形,基本尺寸为63mm*63mm*50mm,中间一孔直径为45mm,最后部位达到22mm。内浇口搭接厚度约为2.5mm,内浇口宽度值为63mm,设计两个溢流槽。试验材料为巴氏合金,经过晶粒处理后进行压铸成形。本次试验采用3中压射速度,分布为0.2、0.5、1.5m/s。

  二:模拟结果与分析

  1、压射速度为1.5m/s时巴氏合金充型结果

  压射速度为1.5m/s时候充型时间为0.042s,充型过程中,流道充满后,由于液流前端流速大,液流直接沿着搭边位置向上充,然后再向下反流,易出现卷气现象。在凝固8s左右,内浇道处出现温度场断开,在铸件内部出现较大的缩孔区域,这主要是充型结束后铸件温度高造成局部区域散热较慢。

  2、压射速度为0.5m/s时巴氏合金充型结果

  压射速度为0.5m/s时候充型时间为0.125s,可以看出,流道充满后,由于液流前端流速较小,充型较慢,温降较快,一方面不容易出现卷气,另一方面在铸件中出现少量缩松,缩松体积分数大约为1.14%左右,从整体来看,存在少量缩松,但是对于压铸件来说,这是完全可以接受的缺陷,故凝固过程良好。

  三:试验结论

  本次试验模拟了巴氏合金外壳压铸充型凝固过程,并且对工艺进行优化,结果显示,压射速度为1.5m/s时,铸件容易卷气,且缩孔相对较多,减少压射速度,气体卷入量小,而且铸件能够完整充型,缩松缺陷相对较低,因此,对压铸件的选用慢速压射、压射速度为0.5m/s较为合适。

 

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2020-10-29合金具有强度高而密度又小,机械性能好,韧性和抗蚀性能很好。另外,钛合金的工艺性能差,切削加工困难,在热加工中,非常容易吸收氢氧氮碳等杂质。还有抗磨性差,生产工艺复杂。钛的工业化生产是1948年开始的。航空工业发展的需要,使钛工业以平均每年约 8%的增长速度发展。目前世界钛合金加工材年产量已达4万余吨'钛合金牌号近30种。使用最广泛的钛合金是Ti-6Al-4V(TC4)'Ti-5Al-2.5Sn(TA7)和工业纯钛(TA1、TA2和TA3)。
钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件,其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。60年代中期,钛及其合金已在一般工业中应用,用于制作电解工业的电极,发电站的冷凝器,石油精炼和海水淡化的加热器以及环境污染控制装置等。钛及其合金已成为一种耐蚀结构材料。此外还用于生产贮氢材料和形状记忆合金等。

2020-01-03钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属,钛合金具有密度低、比强度高、耐蚀性好、导热率低、无毒无磁、可焊接、生物相容性好、表面可装饰性强等特性,广泛应用于航空、航天、化工、石油、电力、医疗、建筑、体育用品等领域。世界上许多国家都已经认识到钛合金材料的重要性,相继对其进行研究开发,并得到了实际应用。

2018-05-26GH4099(GH99)高温合金

GH4099(GH99) 化学成分

C Cr Ni W Mo Al Co Ti

≤0.08 17.00~20.0 余量 5.00~7.00 3.50~4.50 1.70~2.40 5.00~8.00 1.00~1.50

Fe B Mg Ce Mn Si P S

≤2.00 ≤0.005 ≤0.010 ≤0.020 ≤0.40 ≤0.50 ≤0.015 ≤0.015

GH4099(GH99)是 一种高合金化的镍基时效板材合金,用钴、钨、和铝、钛等元素综合强化,使合金具有较高的热强行,900℃一下可以长期使用,最高工作温度可达1000℃。 该合金组织稳定,并具有满意的冷热加工成型和焊接工艺性能,适合于制造航空发动机燃烧室和加力燃烧室等高温板材承力焊接结构件,用该合金制造的大型板材结构件,可在固溶处理后不经时效处理直接使用。主要产品有板材和丝材,也可以生产板材和锻件。

2018-05-02末冶金是制取金属或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料,经过成形和烧结,制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。广义的粉末冶金制品业涵括了铁石刀具、硬质合金、磁性材料以及粉末冶金制品等。狭义的粉末冶金制品业仅指粉末冶金制品,包括粉末冶金零件(占绝大部分)、含油轴承和金属射出成型制品等。
 究竟什么是“粉末冶金”,看完这个就明白了 !
工艺特点
1、 制品的致密度可控,如多孔材料、好密度材料等;
2、 晶粒细小、显微组织均匀、无成分偏析;
3、 近型成形,原材料利用率>95%;
4、 少无切削,切削加工仅40~50%;
5、 材料组元可控,利于制备复合材料;
6 、制备难溶金属、陶瓷材料与核材料。
工艺基本流程
1、制粉
制粉是将原料制成粉末的过程,常用的制粉方法有氧化物还原法和机械法。

2、混料
混料是将各种所需的粉末按一定的比例混合,并使其均匀化制成坯粉的过程。分干式、半干式和湿式三种,分别用于不同要求。
3、成形
成形是将混合均匀的混料,装入压模重压制成具有一定形状、尺寸和密度的型坯的过程。成型的方法基本上分为加压成型和无压成型。加压成型中应用最多的是模压成型。
4、烧结
烧结是粉末冶金工艺中的关键性工序。成型后的压坯通过烧结使其得到所要求的最终物理机械性能。烧结又分为单元系烧结和多元系烧结。除普通烧结外,还有松装烧结、熔浸法、热压法等特殊的烧结工艺。

5、后处理
烧结后的处理,可以根据产品要求的不同,采取多种方式。如精整、浸油、机加工、热处理及电镀。此外,近年来一些新工艺如轧制、锻造也应用于粉末冶金材料烧结后的加工,取得较理想的效果。

主要应用
粉末冶金产品的应用范围十分广泛,从普通机械制造到精密仪器;从五金工具到大型机械;从电子工业到电机制造;从民用工业到军事工业;从一般技术到尖端高技术,均能见到粉末冶金工艺的身影.
>>>>典型应用-汽车行业
汽车上大量应用了粉末冶金零部件
1.发动机部件
为了提高燃油经济性与控制排放,汽车发动机的工作条件变得更加严酷。使用粉末冶金的阀座、阀导向、VCT和链轮等,能够具备高强度、高耐磨损性和优良的耐热性。
进、排气门座

2.变速器部件
将近终成形的同步器齿环与双重摩擦材料和高强度材料相结合,制作了世界上第一个离合器毂。此外,通过高温烧结的方法,制造了高强度的零部件,如手柄式换挡齿轮和换挡拨叉。
汽车中粉末冶金变速器部件主要有:同步器轮毂、同步器环、泊车部件、列移位部件和控制杆等

3、减振器部件
汽车、摩托车的减振器中,活塞杆及活塞导向阀等都是重要的零部件。考虑到减振器的稳定阻尼力,使用粉末冶金零件,具有高精密薄板表面,能够减少摩擦,保障操纵的稳定性,提高乘坐舒适性。
减震器零件
一个视频简单的介绍了传统粉末冶金全过程 从车材变粉末然后压制烧结加工最后成为汽车零件,由GKN制作。
>>>>典型应用-航空航天工业
航空工业中所使用的粉末冶金材料,一类为特殊功能材料,如摩擦材料、减磨材料、密封材料、过滤材料等等,主要用于飞机和发动机的辅机、仪表和机载设备。另一类为高温高强结构材料,主要用于飞机发动机主机上的重要结构件。
航空刹车副-BY2-1587
航空过滤器
  
>>>>典型应用-家用电器
有些家用电器材料和零件只能用粉末冶金方法来制造,如冰箱压缩机洗衣机、电风扇等中的多孔自润滑轴承;有些家用电器材料和零件用粉末冶金方法来制造质量更好、价格更低,如家用空调排风扇和吸尘器中的复杂形状齿轮和磁体等。

2019-03-06
对高温下工作酌模具钢材料的性能要求
    具有良好的耐热性
    耐热性是指模具钢金属材料在高温下抵抗介质腐蚀与机械负荷同时作用的能力高温下工作就木易发生破坏,它包括热稳定性和热强性两个方面。
    1)热稳定性
    热稳定性是指金属材料在高温下抵抗氧化和燃气腐蚀的能力。金属在高温下常见的腐蚀破坏是气体腐蚀,其中以氧化最为常见,故热稳定性通常是指金属抵抗氧化的能力。热稳定性高的材料,在高温下使用时就不易产生剧烈的氧化而导致损坏。
    2)热强性
    热强性是指金属材料在高温下抵抗塑性变形和破坏的能力,亦称金属高温强度或称热强度。试验表明,随着温度升高,金属材料一般是强度降低而塑性增加(见图61)。例如30CrMnSlA钢,常温强度ob=1100MPa,在550度时,ob只有550MPa。另外,在高温下,随着加载时间的延长,金属的强度还要进一步下降。因此,金属材料在高温下的力学性能,除了考虑载荷因素外,还要考虑温度和时间因素的影响,从而建立高温强度指标。常用的高温强度指标有高温瞬时强度、蠕变强度(也称蠕变极限)和持久强度(也称长期强度)等。


2019-01-07 目前对巴氏合金温时效/温成型的研究体现在材料强度和残余应力松弛上面,鉴于此,本次试验针对巴氏合金在不同温度载荷下的应力松弛特点,探求了巴氏合金温时效/温成型规律。

  一:试验方法

  将巴氏合金进行热处理,在进行室温下水淬,等温保温试验中的温度载荷分布选择353、393、413K,此时材料力学性能下降不明显甚至得到改善,采用X射线衍射仪无损测试试样表面残余应力,最后将试样置于某一温度下充分保温20h后,采用裂纹柔度法测量厚度方向的内部残余应力。

  二:试验结果与分析

  通过认为应力松弛过程中,热激活启动了位错运动式的材料发生塑性变形,从而残余应力不断减小,此时位错增殖所需的热激活能增加,塑性变形速率逐渐变低,故残余应力松弛速率随着松弛时间的增加而减小。在温度翟和恒定时,除加工工艺等造成的复杂初始应力状态外,表面残余应力与时间呈现出简单的线性对数关系。

  采用线切割机与裂纹柔度法得到试样内的残余应力分布测试结果,可见,在温时效下巴氏合金内部残余应力松弛规律与机械拉伸应力消减工艺下应力消减规律相似,且由于应力测试结果与机械拉伸试验数据相比,393、413K下保温20h后其应力松弛率分布达到机械拉伸量的1%与1.5%左右时的消减效果。

  三:试验结论

  ①发生显著的应力松弛受一临界温度影响,此温度位于353-393k。

  ②在行的温度载荷下,应力松弛与时间呈线性对数关系,但是初始残余应力例外。

  ③应力松弛速率随温度升高而增加,随着保温时间增加而减小,松弛主要发生在初期若干小时内,之后迅速趋于稳定。

  ④应力松弛量与速率主要由温度与初始应力水平控制,温度越高,初始应力越大,则初始应力松弛速率就越快,且应力松弛量也越大。

2017-11-17

其实在生产中,无论是什么样的产品想要获得市场的欢迎,那么都必须适应市场的需求,这样才有发展的空间,而且才能够更好的发展壮大。那么市场对4J36有什么样的使用要求呢?

首先,对于客户来说,使用某一件产品必须要保障它的质量以及使用寿命。如果产品使用不了多久就坏了或者是失去了它的使用价值,那么这样的产品绝对不值得购买。尤其是对于工业发展作用非常大的产品,如果质量不过关的话,那么就会严重的影响到它的使用效果,而且会影响到生产的发展。所以市场对于4J36产品的第一个使用要求就是质量高,使用效果好。

其次,市场对于4J36的要求是比较高的,它不仅仅要求产品质量高,而且要求他不断的改进,以满足生产发展的需要。因为在使用的过程中,人们往往会发现他还是有诸多的不足之处,因此就不是非常利于生产。但是如果能真正使用过程中的不足进行改进的话,那么就会大大的促进生产的发展,而且能够在这个行业当中发挥举足轻重的作用,甚至促进整个工业的发展与进步。

2017-02-09核工业用于制造铀提炼和同位素分离的设备,动力工厂中的无缝输水管、蒸汽管,海水交换器和蒸发器,硫酸和盐酸环境,原油蒸馏,在海水使用设备的泵轴和螺旋桨,核工业用于制造铀提炼和同位素分离的设备,制造生产盐酸设备使用的泵和阀
蒙乃尔合金K500(K500、NCu30-2-1、 UNS N05500)合金除具有高强度、耐腐蚀、无磁性等优异的机械性能外,还具有蒙乃尔合金400同样的耐蚀性。能作为泵轴材料,适用于较恶劣的高硫、高蜡油层的地质开采条件下工作。由于该合金没有塑-脆转变温度,所以非常适用于各种低温设备。此合金主要用于泵轴和阀杆、输送器刮刀、油井钻环、弹性部件、阀垫等。适用于石油、化工造船、制药、电子部门。
蒙乃尔合金400(UNS N04400或MCu-28-1.5-1.8 或Ni68Cu28Fe) 是一种在海水、化学溶剂、氨硫氯、氯化氢、各种酸性介质如硫酸、氢氟酸、盐酸、磷酸、有机酸,碱性介质、盐和熔融盐中具有良好耐腐蚀性能的镍基合金材料。
蒙乃尔400合金同时具有良好的机械性能,从低温到高温广泛的使用温度,具有良好的焊接性能和中、高强度。

蒙乃尔400主要应用于化学和石油化工以及海洋开发等领域。可用来制造各种换热设备、锅炉给水加热器、石油和化工管线、容器、塔、槽、阀门、泵、反应釜、轴等。
执行标准:ASTM B 164 (棒、线), ASTM B 564 (锻件),ASTM B 127(板、带), ASTM B 165 (无缝管).
蒙乃尔合金的机械性能
蒙乃尔合金没有塑-脆转变温度,所以非常适用于制造各种低温设备,焊接可提高合金的强度,但降低合金的塑性。因此,为了保持高塑性,K500蒙乃尔合金焊后需进行热处理。

2022-06-26电热丝的电阻率有一个合适的范围。如果电阻率太大或太小,则需要一根很短或很长、很薄或很厚的电热丝,这使得制造和使用大功率和小功率的电加热器变得困难。
加热丝的一个重要参数是表面功率。如果电阻率太大,当施加一定电流时,表面功率会很大。因此,小功率电器选用小直径、小电流,但电流取决于电阻。计算了加热丝的长度和直径。
大型工业电炉使用电加热带是为了增加表面积,保证表面功率不超标。同时,为了保证高功率,必须有足够的电流,以便综合考虑每个电加热带的长度、横截面积和形状。
因此,在设计电加热器时,电加热器使用的电热丝(带)需要许多功率因素。
本电加热器所需功率电加热器技术要求
...... 所用材料的允许表面功率该材料的发热丝横截面积(皮带)发热丝长度电热丝形状(直线、螺旋、折线、绕组等)等。
一些特殊的电加热器,如电热毯,需要较大的散热面积和较低的单位功率。如果使用通常的镍铬和铁铬铝电热丝,则需要横截面积极细的电热丝,而这是根本无法制造的。因此,电热毯由锰铜线制成。锰铜线的电阻率比铁铬铝的电阻率小得多,所以它有足够的长度。
事实上,通过比较大小灯泡,可以一目了然地看出这种电加热器所需的电阻以及加热线的厚度和长度。

2018-06-12       变形高温合金主要为航天、航空、核能、石油民用工业提供结构锻件、饼材、环件、棒材、板材、管材、带材和丝材。
变形高温合金是指可以进行热、冷变形加工,工作温度范围-253~1320℃,具有良好的力学性能和综合的强、韧性指标,具有较高的抗氧化、抗腐蚀性能的一类合金。按其热处理工艺可分为固溶强化型合金和时效强化型合金。

    1、时效强化型合金 
  使用温度为-253~950℃,一般用于制作航空、航天发动机的涡轮盘与叶片等结构件。制作涡轮盘的合金工作温度为-253~700℃,要求具有良好的高低温强度和抗疲劳性能。例如:GH4169合金,在650℃的最高屈服强度达1000MPa;制作叶片的合金温度可达950℃,例如:GH220合金,950℃的拉伸强度为490MPa,940℃、200MPa的持久寿命大于40小时。
  2、固溶强化型合金 
  使用温度范围为900~1300℃,最高抗氧化温度达1320℃。例如GH128合金,室温拉伸强度为850MPa、屈服强度为350MPa;1000℃拉伸强度为140MPa、延伸率为85%,1000℃、30MPa应力的持久寿命为200小时、延伸率40%。固溶合金一般用于制作航空、航天发动机燃烧室、机匣等部件。





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