低合金鋼半固態(tài)擠壓鑄造工藝及組織性能研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代鐵路交通運輸向著高速、重載方向發(fā)展，機(jī)車車輛鑄鋼件的服役條件越來越惡劣，普通碳鋼鑄鋼已明顯不能滿足使用要求，正在逐步被低合金鋼取代。鑄鋼材質(zhì)升級為低合金鋼后，傳統(tǒng)的砂型鑄造工藝在生產(chǎn)中暴露出了一系列問題。為了解決這些問題，本文首次提出采用半固態(tài)流變擠壓鑄造工藝進(jìn)行機(jī)車車輛關(guān)鍵鑄鋼件的生產(chǎn)，并以機(jī)車鉤舌通用材質(zhì)C級鋼(ZG25MnCrNiMo)為研究材料，以擠壓成形軸箱體、性能樣為例，從半固態(tài)漿料制備、成形質(zhì)量的控制、鑄件組織與力

2、學(xué)性能等方面對該工藝進(jìn)行了系統(tǒng)的實驗與理論研究。 采用近液相線保溫法制備出了適宜于半固態(tài)流變擠壓鑄造成形的非枝晶組織漿料，并用平均等積圓直徑定量分析了非枝晶組織特征，得出了最佳的工藝參數(shù)值：保溫溫度為1508℃，保溫時間為15min。在此工藝參數(shù)條件下，ZG25MnCrNiMo非枝晶組織的平均等積圓直徑為85.4μm。利用最佳工藝參數(shù)制備出的半固態(tài)漿料，以擠壓鑄造成形機(jī)車車輛鑄鋼件－軸箱體為例，對ZG25MnCrNiMo低合金鋼

3、半固態(tài)流變擠壓鑄造成形質(zhì)量進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：半固態(tài)流變擠壓成形工藝優(yōu)勢的獲得，需要正確的工藝參數(shù)來保證。當(dāng)工藝參數(shù)選擇不合理時，鑄件易出現(xiàn)表面皺皮、冷隔、縮孔、氣孔、熱裂紋等缺陷。在模具預(yù)熱溫度為400～425℃，沖頭拔模斜度為1°，成形比壓為100～115MPa，保壓時間為5～10s時，擠壓出了內(nèi)、外質(zhì)量良好的軸箱體鑄件。利用自行設(shè)計的性能樣模具，采用正交實驗研究了半固態(tài)流變擠壓鑄造過程中成形比壓、保壓時間、模具溫度對ZG25Mn