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ZA400 560 成形 工艺 设计 CAD

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ZA400-560泵体成形工艺设计含6张CAD图.zip,ZA400,560,成形,工艺,设计,CAD

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任务书论文(设计)题目：ZA400-560泵体成形工艺设计工作日期：2017年12月17日 2018年05月30日1.选题依据:1. 泵是一种常见的化工设备，是整个循环系统的动力源，泵体是泵的重要组成部分。本泵体采用液态金属成形工艺，泵体的质量直接影响泵的性能，因此泵体的成形是十分重要的环节。本设计是实际项目，目前中国正在走重化工的道路，大连是化工设备制造基地，此设计对帮助学生以后就业具有重要意义。2.ZA400-560泵泵是单级泵，对泵体承载能力要求较高，为了保证泵体的质量，在生 产前必须做出工艺设计。2.论文要求(设计参数):1.了解3A钢材料的力学性能及铸造性能.2.对泵体零件进行结构分析.3.铸造工艺及铸造参数的制定.4.泵体毛坯的热处理5.泵体质量检测3.个人工作重点:1.铸造工艺的制定,包括分型面,浇注位置的选择,浇注系统,冒口的设计.2.画出上下模型图.3.毛坯的热处理工艺。4.时间安排及应完成的工作:第1周：查阅文献，至少15篇，其中两篇是英文文献。 第2周：撰写开题报告。第3周：撰写文献综述，是开题报告中重要的一部分。 第4周：修改开题报告和文献综述。第5周：到工厂参观实习。第6周：对零件图进行结构分析，零件图是否有需要修改的地方。第7周：对3A钢的耐腐蚀性能、铸造性能、热处理特点要进行全面的了解。第8周：进行铸造工艺的设计，重点分型面和浇注位置的确定，以及机械加工余量的选取。第9周：冒口的设计、浇注系统的设计。第10周：热处理工艺的确定。第11周：完成所有的图纸。第12周：翻译外文资料。第13周：撰写论文和修改论文。第14周：做PPT准备答辩。第15周：答辩，首先自述，后老师提出问题。5.应阅读的基本文献:1戴丽萍.大型水泵用泵体的铸造工艺.中国铸造装备与技术 .2013(02)2范建伟,郭代营. 挖泥泵泵体类铸件铸造生产工艺J. 热加工工艺. 2009(15)3 薛冰,陈宗民. 砂型铸造套筒类铸件的浇注系统特点J. 中国铸造装备与技术. 2006(05)4丰涵; 周晓玉; 刘虎; 宋志刚.特超级双相不锈钢的发展现状及趋势.钢铁研究学报.2015（04）5江来珠，张伟，王治宇.经济型双相不锈钢的研发进展.钢铁研究学报.2013（04）6 袁寿其； 刘厚林.泵类流体机械研究进展与展望.排灌机械.2007(06)7范宗霖,张翼飞,陈金海. 我国泵行业的现状与未来思考J. 水泵技术. 2007(01)8张守伟.RE、C、Cu对CD3MN铸造双相不锈钢组织和性能的影响.哈尔滨理工大学学报.2014（03）9李荣德.铸造工艺学.北京：机械工业出版社，201310王文清、李魁盛. 铸造工艺学. 北京：机械工业出版社，1998.11陆文华.铸造合金及熔炼. 北京：机械工业出版社，1998.12孟倩.铸造和热轧高铝304、316L、310S不锈钢组织演化及铝元素作用机制.博士论文。兰州理工大学2016（04）。13闵正清; 欧家才; 梁承伟; 韩东锐.海水环境中铸造双相不锈钢的腐蚀行为研究.铸造.2015（08）指导教师签字：XX教研室主任意见：同意签字：XX 2017年12月14日教学指导分委会意见：同意签字：XX 2017年12月15日 学院公章进度检查表第-4周工作进展情况在指导老师的指导下，选择了论文的题目和研究方向，论文题目是ZA400-560泵体成形工艺设计，研究领域是铸造和热处理，重点了解3A钢，在查阅了相关的论文文献和书籍后，撰写了开题报告，并在老师的指导下进行了修改，并达到了合格的要求。2018年01月09日指导教师意见开题报告已经完成，文献综述论述比较全面，达到要求，同意开题。指导教师(签字)：XX 2018年01月10日第 3周工作进展情况在老师的带领下到工厂进行了参观实习。同时，对泵体的零件结构进行了分析，将设计不合理的地方进行了修改，最后，对本次设计泵体的材料 3A钢的力学性能、铸造性能以及热处理特点通过查阅文献都进行了系统的 全面的了解和学习。2018年05月15日指导教师意见结构分析时，要结合3A钢的铸造性能和工艺性两个方面进行分析。对不适合的结构要修改。但要满足零件的功能。指导教师(签字)：XX 2018年05月18日第 5周工作进展情况这段时间主要的成果是：通过零件图的结构分析，对铸件的铸造工艺参数进行了计算、确定了铸件的分型面和浇注位置。同时还进行了铸件的冒口和浇注系统的设计。完成了铸造工艺图的绘制。2018年05月15日指导教师意见先确定浇注位置，再确定分形面。一定要把重要的零件重要的部位放在下面。冒口采用模数法，浇注系统要采用开放式浇注系统。指导教师(签字)：XX 2018年05月18日第 7周工作进展情况通过对泵体材料的性能的学习，对铸件浇注后所进行的热处理工艺进行了设计，并绘制芯盒图和模型图，将本次设计所要求的图纸全部绘制完成。2018年05月15日指导教师意见毛坯的热处理采用固熔化热处理，模型图要加收缩率。注意模型图和芯盒图的公差标注。指导教师(签字)：XX 2018年05月18日过程管理评价表评价内容具体要求总分评分工作态度态度认真，刻苦努力，作风严谨33遵守纪律自觉遵守学校有关规定，主动联系指导教师,接受指导33开题报告内容详实，符合规范要求55任务完成按时、圆满完成各项工作任务44过程管理评分合计15 过程管 理评语 态度认真，刻苦努力，作风严谨。自觉遵守学校有关规定，主动联系指导教师，接受指导。共完成铸件零件图，铸造工艺图，模型图，芯盒图，零件图对铸件结构进行充分分析，铸造工艺图确定了浇注位置、分型面以及相关的铸造工艺参数，图纸准确合理，且工作量饱满。冒口计算采用模数法，计算合理，形状和尺寸准确，浇注系统采用开放式浇注系统，对各个单元进行了计算，计算准确合理，设计说明书内容详实，符合规范要求。按时、圆满完成各项工作任务指导教师签字:XX日期:2018-05-21指导教师评价表评价内容具体要求总分评分选题质量符合培养目标要求,有一定的研究价值和实践意义,有一定的开拓性、创新性,深度、难度适宜,工作量饱满55能力水平有较强的综合运用知识能力、科研方法运用能力、中文表达与外语能力、文献资料检索能力、计算机应用能力54完成质量文题相符,概念准确,分析、论证、计算、设计、实验等正确合理,结论明确；论文结构、撰写格式、图表等符合基本规109指导教师评分合计18 指导教 师评语 ZA400-560泵体成形工艺设计,符合培养目标要求，此题目是目 前国内公司正生产的项目，有一定的研究价值和实践意义，对培养学生的实际工作能力能够起到很大的作用。深度、难度适宜，工作量饱满。该生有较强的综合运用知识能力、科研方法运用能力、中文表达与外语能力、文献资料检索能力、计算机应用能力。文题相符，概念准确，工艺参数（如机械加工余量，冒口，浇注系统等）计算、图纸设计等正确合理，结论明确；论文结构、撰写格式、图表等符合基本规范要求。指导教师签字:XX日期:2018-05-21评阅人评价表评价内容具体要求总分评分选题质量符合培养目标要求,有一定的研究价值和实践意义,有一定的开拓性、创新性,深度、难度适宜,工作量饱满55能力水平有较强的综合运用知识能力、科研方法运用能力、中文表达与外语能力、文献资料检索能力、计算机应用能力54完成质量文题相符,概念准确,分析、论证、计算、设计、实验等正确合理,结论明确；论文结构、撰写格式、图表等符合基本规109评阅人评分合计18 评阅人 评语 该学生的本次设计为ZA400-500甭提成型工艺设计,工作量饱满，具有很好实践意义。学生在毕业设计中态度认真,积极努力。泵 体构造比较复杂，要求对泵体的具体构造了解详细 ，从而确定了泵体的具体工艺参数。该学生工艺图绘制规范，尺寸参数详实，表明该学生的基本功扎实，并按计划完成所有工作。在设计上具有创新精神，在论文的整体框架结构上合理，对制图软件的掌握与运用娴熟。对文献的阅读及引用合理。因此本次成绩总体表现属于良优秀。评阅人签字：XX评阅人工作单位：机械工程学院日期：2018-05-21答辩纪录 学生姓名：XX专业班级：XX 毕业论文(设计)题目： ZA400-560泵体成形工艺设计答辩时间：2018年05月22日 时 分 时 分答辩委员会(答 主任委员(组长)： XX辩小组)成员委员(组员)：XXX答辩委员会(答辩小组)提出的问题和答辩情况问题1：1、泵体的设计改进的方面？回 答： 答：对泵体的壁厚进行了适当的调整，使其更适合铸造。问题2：2、为什么选用树脂砂？回 答： 答: 因为树脂砂可使铸件表面质量、尺寸精度高、不需要烘干；溃散性好，容易落砂、清理，大大减轻了劳动强度。问题3：3、3A钢的介绍回 答： 答：3A钢属于含N双相不锈钢，其牌号为25Cr5NiMoN,腐蚀性较其它奥氏体不锈钢都相对较好。问题4：4、采用什么样的凝固方式？回 答： 答：顺序凝固的方式进行凝固。问题5：5、为什么采用这种凝固方式？回 答： 答：为了能够更好的补缩金属液。问题6：6、加冒口的作用：回 答： 因为铸型中的金属液在凝固的过程中会出现收缩，所以需要补缩金属液，冒口的作用是为了更好的补缩金属液。问题7：7、ZA400-560的介绍回 答： 答：ZA是国外一家企业的牌号，400是叶轮的出口直径，560是泵体的出口直径。问题8：8、模数的介绍回 答： 答：铸件被补缩部位的体积与散热表面积的比值称为模数，实际代表铸件的冷却速度。问题9：9、采用什么样的浇注系统，为什么？回 答： 答：采用开放式浇注系统。因为开放式浇注系统进入型腔时金属液流速较小，充型平稳，冲击力小，金属氧化轻。问题 10：9、采用什么样的浇注系统，为什么？回 答： 答：采用开放式浇注系统。因为开放式浇注系统进入型腔时金属液流速较小，充型平稳，冲击力小，金属氧化轻。记录人： 2018年05月22日答辩委员会评价表评价内容具体要求总分评分自述总结思路清晰,语言表达准确,概念清楚,论点正确,分析归纳合理109答辩过程能够正确回答所提出的问题,基本概念清楚,有理论根据109选题质量符合培养目标要求,有一定的研究价值和实践意义,有一定的开拓性、创新性,深度、难度适宜,工作量饱满54完成质量文题相符,概念准确,分析、论证、计算、设计、实验等正确合理,结论明确；论文结构、撰写格式、图表等符合基本规109能力水平有较强的综合运用知识能力、科研方法运用能力、中文表达与外语应用能力、文献资料检索能力、计算机应用能力109答辩委员会评分合计40 答辩委员会评语 XX同学在毕业设计工作期间，工作刻苦努力，态度认真，能够遵守各项纪律，表现出色。 能按时、全面、独立地完成与毕业设计有关各环节的工作，表现出较强的综合分析问题和解决问题的能力。 论文立论正确，理论分析透彻，解决问题方案恰当，结论正确，并有一定的创新性，有较高的学术水平或实用价值。 论文使用的概念正确，语言表达准确，结构严谨，条理清楚，逻辑性强。 论文中使用的图表，设计中的图纸在书写和制作时，能够严格执行国家相关标准。 具有较强的独立查阅文献资料及外语应用能力，原始数据搜集得当，实验或计算结论准确可靠。 答辩过程中，能简明和正确地阐述论文（设计）的主要内容，思路清晰，论点正确。回答问题准确、深入，有自己的见解，有较强的应变力及语言表达能力。 答辩成绩： 40答辩委员会主任： XX成绩评定 项目分类成绩评定过程管理评分15指导教师评分18评阅人评分18答辩委员会评分40总分91成绩等级A成绩等级按“A、B、C、D、F”记载成绩审核人签章： XX学院审核人签章： XX一、选题依据 1、研究领域 铸造、热处理 2、论文（设计）工作的理论意义和应用价值 泵是输送流体或使流体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加。泵作为水处理过程中的动力设备，扮演着污水的提升、输送以及药剂计量的工作，其重要性不言而喻，在一些关键环节的泵设备一旦出现问题， 都会牵一发而动全身，所以具有重要意义。而泵体是泵的重要组成部分，是影响泵的质量的重要因素。所以对于泵体的设计是非常有意义的。 从泵的性能范围看，巨型泵的流量每小时可达几十万立方米以上，而微型泵的流量每小时则在几十毫升以下；泵的压力可从常压到高达 19.61Mpa(200kgf/cm2)以上； 被输送液体的温度最低达-200 摄氏度以下，最高可达 800 摄氏度以上。泵输送液体的种类繁多，诸如输送水（清水、污水等）、油液、酸碱液、悬浮液、和液态金属等。而泵体是泵的重要零件，是决定泵性能的关键因素，因此其应用价值非常的大。 3、目前研究的概况和发展趋势 3.1 铸造的发展概况 现如今我国铸造业的专业化生产已初具规模。如今已经形成了一批颇具特色的专业化铸造生产企业。这些企业主要包括:高紧实度造型+先进制芯+双联熔炼的发动机铸件铸造企业；大批量机械化生产的刹车毂、制动盘、排气管等汽车铸件厂；树脂自硬砂为主体的机床、箱体、风电等大型铸件生产厂；V 法工艺为主体的铸造厂和消失模铸造厂；金属型或金属型覆砂为主的曲轴、磨球生产厂；硅溶胶或硅酸乙脂为粘结剂的高档熔模精密铸造厂；水玻璃为粘结剂的普通钢件精铸厂；离心球铁铸管厂和离心灰铁铸管厂；有色合金砂铸压(高/低/差)铸厂等等。 从历史悠久的铸造技术发展到今天的现代铸造技术或液态凝固成形技术这不仅与金属与合金的结晶与凝固理论研究的深入和发展、各种凝固技术的不断的出现和提高、计算机技术的应用等有关，而且还与化学工业、机械制造业、制造方法和技术的发展密切相关。 1）凝固理论的发展结晶与凝固是铸件形成过程的核心，它决定着铸件的组织和缺陷的形成，也决定了铸件的性能和质量。近 30 年来，借助于物理化学、金属学、非平篱热力学与动力学、高等数学和计算数学，从传热、传质和固液界面几个方面进行研究，使金属凝固理论有了很大的发展，这不仅使人们对许多条件下的凝固过程和组织特征有了深入的认识，而且促使了许多凝固技术和液态凝固成形方法的提出、发展和生产应用。例如凝固理论已建立了铸件冷却速度和品粒度以及晶粒度与铸件力学性能之间的一些函数关系，从而为控制铸造工艺参数和铸件力学性能提供了依据。 2）凝固技术的发展控制凝固过程是开发新型材料和提高铸件质量的重要途径。其中主要的方法有：顺序凝固技术、快速凝固技术、复合材料的获得、半固态金属铸造成形技术等等。 3.2 泵的发展概况 1）国内泵业的发展趋势 国内泵业迄今尚未形成真正的品牌优势。泵业的发展主要还是依靠国内强劲的需求。由于未来几年国内需求旺盛，因此，国内泵业有发展的空间。但竞争激烈，包括和国外泵业竞争。 由于国内泵业比较优势的逐渐丧失，以及出口条件的劣化，泵的出口预计会受到打压。 预计泵的产品会多元化，配套能力会进一步提高。由于国内鼓励国产化新品的政策首次由政府单纲，预计由国内研制急需的高端泵会得到强劲的推动。一些新的产品，如节能环保电磁热泵等会在政策的指引下得到推广应用。 泵16的设计水平会和先进的制造技术在大型的泵制造厂进一步得到提升，两项技术的结合会给泵制造厂带来质的飞跃。 前面说过，国内泵业竞争加剧，这样就导致一些不上规模的泵制造企业和技术跟不上要求的企业会被逐渐淘汰。 2）国内泵产品的进展和差距 （1）国内泵产品的进展由于近些年内需扩充所需，国内泵业获得了一定发空间，泵产品由此取得一些新的进展，表现在流程泵的品种和规格增多；一些依靠引进技术生产的流程泵多已系列化，部分老产品也在吸收引进技术的基础上有所改进。低比转数的小流量高扬程泵、耐腐蚀泵以及无密封泵均扩大了供货的空间。特别是关键的流程泵和大型水泵，如石化行业用的加氢进料泵、辐射炉进料泵、立式和卧式高速泵、低温泵等等许多高端泵，经过制造厂和用户的不懈努力都相继研制成功并应用。此外， 有些泵制造厂可根据用户要求提供自动监测和控制技术，以保证关键部位泵安全、可靠地在高效区运行。据统计，目前国产泵可以满足国内需要的 85，但仍有一些急需的高端泵需要进口。 （2）与国外产品的差距尽管我国的泵制造业取得不小的成绩，但也应看到与国外产品相比还存在一定的差距。相当数量的国产泵效率比发达国家产品低 5%10%。总体看，国产泵的品种与规格仍然偏少，产品型谱规格跨度偏大，增加了泵的选择难度， 某些时候不得不加大了泵的余量，直接导致了无功耗的增加。 有些泵质量不稳定。产品改进、开发、换代的速度比较慢，跟不上装置大型化的步伐和实际的需要，如千万吨级炼油厂需要的流量达 1000 立方米每小时以上的原油进料泵及初馏塔底、常压塔底、减压塔底等关键部位泵；PX 装置需要的高温、高扬程、大流量泵；乙烯装需要的急冷油泵、急冷水泵、大流量泵；常输管线需要的高效管道输油泵以及大型空分装置的大流量、低压头、低温液体泵等。 总之，我们希望一般泵产品要做精；高端的、急需的泵产品要有专业的制造厂或专业部门不断地对需求和产品进行研究并付诸行动。 二、论文（设计）研究的内容 1.重点解决的问题 1) 铸造工艺的制定和热处理。 2) 画出上下模型图。 3) 毛坯的热处理工艺。 2.拟开展研究的几个主要方面（论文写作大纲或设计思路） 1) 了解 3A 钢材料的力学性能及铸造性能。 2) 对泵体零件进行结构分析。 3) 铸造工艺及铸造参数的制定。 4) 泵体毛坯的热处理。 5) 泵体质量检测。 3.本论文（设计）预期取得的成果 1) 绘制铸造工艺图。 2) 外文翻译。 3) 撰写论文。 三、论文（设计）工作安排 1.拟采用的主要研究方法（技术路线或设计参数） 1) 零件结构分析。 2) 铸造参数的选择。 3) 热处理方案的选择。2.论文（设计）进度计划 第 1 周：查阅文献，至少 15 篇，其中两篇是英文文献。 第 2 周：撰写开题报告。 第 3 周：撰写文献综述，是开题报告中重要的一部分。 第 4 周：修改开题报告和文献综述。 第 5 周：到工厂参观实习。 第 6 周：对零件图进行结构分析，零件图是否有需要修改的地方。 第 7 周：对 3A 钢的耐腐蚀性能、铸造性能、热处理特点要进行全面的了解。第 8 周：进行铸造工艺的设计，重点分型面和浇注位置的确定，以及机械加工余量的选取。 第 9 周：冒口的设计、浇注系统的设计。 第 10 周：热处理工艺的确定。 第 11 周：完成所有的图纸。 第 12 周：翻译外文资料。 第 13 周：撰写论文和修改论文。第 14 周：做 PPT 准备答辩。 第 15 周：答辩，首先自述，后老师提出问题。 四、 需要阅读的参考文献 1袁寿其,刘厚林.泵类流体机械研究进展与展望J.排灌机械,2007(06):46-51. 2曲亮.浅谈化工离心泵的日常维护管理J.石化技术,2017,24(11):260. 3李荣德,米国发.铸造工艺学M.机械工业出社版，2013.7 4阮于珍.核电厂材料M.原子能出版社，2010.12.01 5 段汉桥 , 魏伯康, 林汉同 . 我国 铸 造不锈 钢 应 用 现状 及 发展 趋 势 J. 铸造 ,2002(05):268-272. 6李学锋,李正邦.含氮双相不锈钢及其冶金工艺J.特殊钢,2006(04):36-38. 7钟原.双相不锈钢在化工设备设计中的运用J.中国石油石化,2017(08):64-65. 8常季,陈吉,黄澳,宋见,刘元福.2205 双相不锈钢硫酸露点腐蚀性能的研究J.北京石油化工学院学报,2015,23(04):10-14. 9陆文华，李隆盛，黄良余.铸造合金及其熔炼M.机械工业出版社，2013.8，220 10邹德宁,韩英,李姣,陈治毓.热处理对2205 双相不锈钢焊接接头力学性能的影响J.机械工程学报,2011,47(02):85-89. 11沈继刚,闫君.浅析奥氏体不锈钢中厚板生产中的连续喷淋酸洗工艺J.钢铁技术,2015(03):23-26. 12刘光磊,杨佳伟.奥氏体不锈钢管道酸洗钝化质量控制J.城市建设理论研究（电子版）,2015,(3) 13杨涛.奥氏体不锈钢的酸洗钝化处理J.科技信息,2010(23):105+417. 14Jerzy abanowski,Aleksandra wierczyska,Santina Topolska. Effect of Microstructure on Mechanical Properties and Corrosion Resistance of 2205 Duplex Stainless SteelJ. Polish Maritime Research,2015,21(4). 15Nabendu Ghosh,Pradip Kumar,Goutam Nandi. Parametric Optimization Of Gas Metal Arc Welding Process By Using Grey Based Taguchi Method On Aisi 409 Ferritic Stainless SteelJ. Technological Engineering,2016,13(1). 附：文献综述文献综述1. 泵体的概述1.1. 泵的概念泵是把原动机的机械能转化为液体能量的机械，由泵体、叶轮、泵盖三部分组成。广泛应用于国民经济的各个领域 ，无论是航空航天、核电站、核潜艇，还是农业排灌、城市供水、石油、化工、火力发电等国家建设各个方面都离不开各种类型的泵。据统计，泵的耗电量约占全国总发电量的 20%，其耗油量约占全国总油耗的 5%，它是仅次于电机的应用最为广泛的通用机械。11.2. 泵的用途化工和石油部门的生产中，原料、半成品和成品大多是液体，而将原料制成半成品和成品，需要经过复杂的工艺过程，泵在这些过程中起到了输送液体和提供化学反应的压力流量的作用，此外，在很多装置中还用泵来调节温度。在农业生产中，泵是主要的排灌机械。我国农村幅员广阔，每年农村都需要大量的泵，一般来说农用泵占泵总产量一半以上。在矿业和冶金工业中，泵也是使用最多的设备。矿井需要用泵排水，在选矿、冶炼和轧制过程中，需用泵来供水等。在电力部门，核电站需要核主泵、二级泵、三级泵、热电厂需要大量的锅炉给水泵、冷凝水泵、油气混输泵、循环水泵和灰渣泵等。在国防建设中，飞机襟翼、尾舵和起落架的调节、军舰和坦克炮塔的转动、潜艇的沉浮等都需要用泵。高压和有放射性的液体，有的还要求泵无任何泄漏等。总之，无论是飞机、火箭、坦克、潜艇、还是钻井、采矿、火车、船舶，或者是日常的生活，到处都需要用泵，到处都有泵在运行。正是这样，所以把泵列为通用机械，它是机械工业中的一类主要产品。1.3. 离心泵的原理离心泵的工作原理就是利用泵轴转动产生的离心力作用，表现在实际运转上就是经电机带动泵轴转动，驱动叶轮工作，产生离心力，物料在叶轮内受到离心力的作用，产生动能，在叶轮出口具有一定的速度，经泵体出口流向管道出口进而实现输送液体的目的。液体经泵体排出，使得叶轮人口处形成负压，在压力差的作用下液体物料源源不断的被泵体排出，实现物料的连续输送。22. 铸造概述铸造的优点1)适用范围广。铸件方法几乎不受零件结构、尺寸大小和复杂程度的限制，适用范围非常广泛，可以铸造壁厚从几毫米到几米、长度从几毫米到十几米、质量从几克到几十吨的各种合金铸件。2)不受金属和合金种类限制。铸件可以生产铸钢、铸铁以及各种铝合金、铜合金、锌合金、镁合金及钛合金等铸件。对于脆性合金的成形，铸件是唯一可行、不可替代的加工方法。3)铸件精度高。一般而言，铸件比锻件、焊接件尺寸精度高4)成本廉价。铸件在一般机器生产中约占总重量的40%80%，而成本只占机器总成本的25%30%。33. 奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢的性能3.1. 奥氏体不锈钢的性能奥氏体不锈钢具有良好的耐腐蚀性能，良好的工艺性能和焊接性能。一般在固溶状态下使用。奥氏体不锈钢是单相固溶体，不能热处理强化，热处理的主要目的是为了增强钢的耐蚀性，提高这类钢力学性能的有效方法是冷加工。1)拉伸性能a)奥氏体不锈钢的屈服强度比较低，一般用冷加工强化的方法来增强其机械强度， 任性依然可以满足要求。可以采用10%20%的冷加工量，有时为了防止应力腐蚀， 冷加工量限制在10%以内。b)奥氏体不锈钢的高温强度比较好2)腐蚀性能总的来说，奥氏体不锈钢具有良好的耐腐蚀性能。不受硝酸、浓硫酸及磷酸等类的腐蚀。与铁素体钢相比，耐腐蚀性能有很大的提高，因此压力容器在与高温水接触的部位都要堆焊奥氏体不锈钢，以防止腐蚀。但奥氏体不锈钢在压水堆条件下应用，还是有晶间腐蚀、应力腐蚀的倾向。43.2. 铁素体不锈钢的性能铁素体不锈钢含铬量一般为 12%30%， 含碳量大多低于0.12%。在高铬 (Cr16%)铁素体不锈钢中常含有1%4%的钼， 以改善耐非氧化性介质和耐点蚀、缝隙腐蚀等性能。我国铁素体不锈钢的牌号为 ZG1Cr17 和 ZG1Cr19Mo2。铁素体不锈钢具有良好的耐蚀性能， 特别是对氧化性介质。铁素体不锈钢铬含量较高而镍当量较低 ， 成本上低于铬镍奥氏体不锈钢 。由于铁素体组织对碳的固溶能力低， 除超低碳钢种外，一般在铁素体组织中均会有一定数量的碳化物析出，影响钢的抗点蚀性能。同时铁素体不锈钢还有铸态晶粒粗大而又不能通过热处理细化、韧脆性转变温度高、相及 475脆性等问题，钢的冲击韧性很低， 不能用于受力较大的耐蚀构件。因此在我国应用不多.铁素体不锈钢的这些问题主要是由间隙原子造成的，其中主要是碳和氮。随着精炼技术发展， 这些问题已可解决。国外多采用 VOD 或 AOD 精炼降低钢的碳量至 0.03%甚至 0.01%以下，并用加钛或铌稳定化的方法固定多余碳，消除了碳化物析出降低耐蚀性的问题。同时通过精炼后钢中的氮量也降至极低， 避免了碳、氮在晶界的偏聚造成的脆性，钢的韧性可以达到很高水平。这样铁素体不锈钢就有很广阔的应用前景。53.3. 奥氏体-铁素体双相不锈钢奥氏体-铁素体双相不锈钢是指在奥氏体基体中存在一定量的铁素体组织的一类不锈钢。双相不锈钢有以下三个显著特点 :a)有远高于奥氏体不锈钢的屈服强度 ， 性能可以通过改变组织中的铁素体量加以调节。有文献报道了国外一种 Zeron 牌号 (C 0.03%、24%26% Cr、5%8%Mo、3%4%Ni、0.2%0.3%N、0.5 %1% Cu、0.5%1%W)的铸造双相不锈钢与铸造奥氏体不锈钢 CF-8M 及相对应的变形合金AISI316 的力学性能对比屈 服强度约为奥氏体钢的 2 倍。b)有良好抗蚀能力，特别是抗应力腐蚀开裂能力超过奥氏体不锈钢能力超过奥氏体不锈钢 。c)双相不锈钢含镍量较低，可使用一定量氮代替镍，成本上有较大优势 。双相不锈钢有铬镍型和 铬锰氮型两大类。 我国铸造双相钢有 两个牌号 ， 即ZG1Cr17Mn9Ni4Mo3Cu2N 和 ZG1Cr18Mn13Mo2CuN，均为节镍的铬锰氮型 。与国外相比 ， 一是碳量较高影响耐蚀性能； 二是锰量较高影响工艺性能。我国铸造双相钢成本较低 ， 性能方面有差距 。应在积极扩大铸造双相不锈钢应用的同时 ， 大力发展性能更高的低碳铬镍型双相钢。双相不锈钢具有比奥氏体不锈钢更高的力学性能，有优良耐蚀性，特别是抗应力腐蚀开裂能力。双相不锈钢含镍量低于奥氏体不锈钢，生产成本上有较大优势。因此，双相不锈钢是近年研究发展最快的钢种之一。在双相不锈钢中，含氮双相不锈钢的发展有特殊意义。氮不仅是强奥氏体形成元素，在不锈钢中加入少量氮可取代大量昂贵的镍，而且氮作为合金元素， 既可提高不锈钢的强度，改善疲劳、蠕变性能，又可明显提高不锈钢耐蚀性，尤其是耐点蚀和缝隙腐蚀性能。我国在发展含氮不锈钢方面有很好基础，近年在双相不锈钢方面的研究也较活跃，性能优良且价格低的含氮双相不锈钢的应用会越来越多。53.4. 含氮双向不锈钢的特点：双相不锈钢已构成一个钢类，表现为铁素体-奥氏体双相组织，两相中的铬含量均超过 13%且铁素体和奥氏体的体积分数大体相当。与奥氏体不锈钢相比，双相不锈钢的优势为高的机械性能(固溶强化，晶粒细化，沉淀硬化)，优良的耐应力腐蚀和点腐蚀性能以及较低的价格(镍含量低)，特别是通过降低碳含量和增加氮含量从而改善了钢的可焊性。由于双相钢的细晶粒组织，在退火状态下其屈服强度为退火奥氏体钢类的 两倍而钢的韧性不会降低。与奥氏体不锈钢相比，双相不锈钢因铁素体在 250 以上和-50以下具有脆性(475脆性，-相脆性 )而不宜使用。目前至少有 4 种不同类型的双相不锈钢:1) 23Cr-4Ni- 0.10N 类低价不含铝双相不锈钢，替代 304 和 316 奥氏体不 锈钢；PRE 值(抗点蚀当量)约 25；2) 22Cr-5Ni-3Mo-0.17 型双相不锈钢，耐蚀性介于 316 奥氏体不锈钢和 6%MoN 超级奥体钢之间，PRE 值约 35；3) 含不同铝和氮(有时加铜和钨)的 25%Cr 双相不锈钢，PRE 值为 30-39；4) 25Cr-7Ni-3.7Mo-0.27N 型超级双相不锈钢，PRE 值40。64. 3A 钢的化学成分及力学性能4.1 双相不锈钢组织结构通常是由铁素体与奥氏体构成，其最大的优势在于将铁素体不锈钢与奥氏体不锈钢疼特征汇聚一体。其强度高、塑性、抗腐蚀性以及韧性处于较高层次上，易于焊接。本次设计采用的材料为 3A 钢，其化学成分见表 4-1。7表 4-13A 钢的化学成分牌号CMnPSSiNiCrMoN3A0.0610.040.0414.0-6.024-271.75-2.50.15-0.254.2 力学性能主要是由 50%铁素体和 50%的奥氏体组成，使其兼具奥氏体不锈钢与铁素体不锈钢的双重特性，具有优良的综合性能。2205 钢强度是普通奥氏体不锈钢的 2 倍， 疲劳强度及耐腐蚀性均优于奥氏体不锈钢。其韧性、耐晶间腐蚀性能和良好的焊接性能亦优于铁素体不锈钢。84.3 奥氏体不锈钢的铸造性能1) 流动性差，易产生冷隔由于钢液含铬量高，在浇注过程中易生成氧化铬夹杂物而使流动性降低。2) 体收缩大，易产生缩孔缩松为了使铸件组织致密，应力求使铸件进行顺序凝固，镍铬不锈钢铸件的冒口尺寸应比碳钢铸件大 20%30%。3) 易产生热裂镍铬钢的线收缩率大，而且钢的高温强度低，因此铸件易因收缩受阻而产生热裂。为防止热裂，应加强铸型和型芯的容让性。4) 易产生热粘砂由于钢液温度高，易产生热粘砂。为了保证铸件表面质量，可采用耐火度高的涂料，如铬矿粉涂料、镁砂粉涂料、锆砂粉涂料等来涂刷铸型和型芯的表面。95. 热处理对 2205 双相不锈钢力学性能的影响1)对固溶处理后的 2205 双相不锈钢焊接接头在 850进行时效处理，母材区、焊缝区和热影响区均有。相沿铁素体与奥氏体晶界析出，随着时效时间的延长，相向铁素体一侧长大，其数量明显增多；其中，焊缝区对相的析出过程最为敏感， 其硬度增加量较母材区大。2)l 050固溶保温 60 分钟水冷至室温后，2205 双相不锈钢焊接接头拉伸性能良好；在 850时效，随着时效时间的延长，抗拉强度有所提高，但伸长率和断面收缩率显著下降。3)固溶处理后焊缝区的冲击吸收功随时效时问的延长显著下降，材料的冲击韧度严重恶化，这主要由于沿晶界析出脆性。相所致，冲击断口形貌分析也证明了焊缝区脆性断裂的特征。106. 奥氏体不锈钢的酸洗和钝化6.1. 酸洗、钝化的目的受高温和氧化性气氛的影响，奥氏体不锈钢钢板在热轧、固溶处理等工序加工过程中，其表面会产生连续、致密、与基体附着力较强的黑色氧化铁皮。氧化铁皮的化学组成比较复杂，主要有 FeO、Fe203、Fe3O4、Cr2O3、NiO、SiO2 和难溶的 FeOCr2O3、NiOFe2O3 等。氧化铁皮的存在不但影响钢板表面的装饰性外观，而且会加快钢板表面的电化学腐蚀，影响不锈钢板的防腐性能，因此氧化铁皮必须在产品出厂交付前必须进行有效清除。而酸洗钝化处理作为目前奥氏体不锈钢板规模生产最经济、最有效、成本最低廉的去除氧化铁皮形成钝化膜的方法，故通常采用此种方法。116.2. 奥氏体不锈钢酸洗钝化的原理金属经氧化性介质处理，在其表面生成均匀致密的氧化膜，并使腐蚀速度比未处理前有显著下降的现象称金属的化学钝化。钝化机理可以用薄膜理论解释为：钝化是由于金属与氧化性介质发生电化学反应，在金属表面上生成一层薄而致密、覆盖性良好、附着力强的氧化物膜层，即“钝化膜”；钝化膜独立存在，通常是氧和金属的化合物，主要成分为CrO 3 、FeO 与 NiO，它是不锈钢防腐蚀的基本屏障， 是腐蚀介质扩散的阻挡层，而并不是把金属与腐蚀介质完全隔开，钝化膜具有动态特征，通常在有还原剂（如氯离子）情况下倾向于破坏膜，而在氧化剂（如空气） 存在时能保持或修复膜。126.3. 酸洗钝化处理时操作过程1)一般操作过程：先将容器表面用工业清洁剂刷洗一遍，然后用毛刷等将配置好的酸洗钝化膏涂抹于设备表面，使其反应一段时间后，用毛刷或钢丝刷不断擦洗。对于焊缝处应用里反复擦洗几遍。待容器表面成白色光亮颜色时，说明钝化完成， 此时应用流动的清水冲洗设备。2)操作过程中应注意的几点：前期处理前，油污和焊接飞溅之类的表面缺陷应处理完毕后方可进行酸洗钝化处理。对于严重发黑的焊道，应用钢丝刷反复擦洗，确保其光亮。冲洗时，应用抹布等进行刷洗。136.4. 奥氏体不锈钢清洗钝化应注意的事项1)清洗钝化前应去除焊缝及母材表面的飞溅、焊药、灰尘等。清除油污必要时可采用有机溶剂、碱洗液或中性洗涤液清洗表面，并用清水冲洗干净。2)酸洗钝化操作过程中，操作人员必须仔细观察，认真控制清洗钝化温度和时间。温度低则适当延长处理时间，温度高则时间缩短。防止达不到酸洗钝化效果或过酸洗而引起材料表面过腐蚀。涂膏清洗钝化时，将膏均匀地涂刷于需要酸洗钝化的表面，一般先涂刷焊缝处，氧化皮较厚处略涂厚些。3)酸洗钝化后的不锈钢表面不应有明显的腐蚀痕迹，颜色应均匀一致，不留斑纹或氧化色。钝化后要用 A 级除盐水彻底冲洗设备表面，不留存残液。酸洗钝化液及冲洗水中控制的质量分数不大于 25g/g，宜选用去离子水冲洗设备，酸洗钝化后对钝化表面需采用一定的保护措施，如选用聚乙烯薄覆盖或包裹，避免异金属、非金属接触及硬物接触，禁止焊接或打磨操作。12ZA400-560 泵体成形工艺设计摘要本论文主要内容是 ZA400-560 泵体成形工艺设计。首先讲述了当前海内外泵体的发展趋势、国内泵体的研究水平与国外的差距以及当前国内铸造行业的发展形式。同时对本次设计泵体的材料进行了了解，本次铸件的材料为 3A 钢，属于双向不锈钢材料，其型号相当于国内的 25Cr-5Ni-Mo-N。其次本文对泵体的构造进行了分析，对零件中的不合理结构进行更改，优化了泵体的结构。依据泵体的构造，确定了泵体的浇注位置与分型面。同时还计算了泵体的铸造工艺参数，包括铸件圆角的选择、不铸孔的确定、机械加工余量的等级以及砂芯的设计等。并且本文还对冒口、浇注系统进行了计算和设计： 冒口的设计方法为模数法；浇注系统选择开放式浇注并以底注的方式进行浇注。在文中对浇注系统的各浇道的尺寸进行了详细的计算和设计并对铸造的型砂进行了选择确定。在进行浇注时将金属液的温度设定为 1500。之后按着铸造工艺图设计了模型图和芯盒图。最后确定了该泵体在浇注成形后所要进行的热处理方式和热处理温度：热处理为固溶处理，在 1060进行保温。关键词：3A 钢；泵体；铸造；热处理IAbstractThe main content of this paper is ZA400-560 pump body forming process design. Firstly, the development trend of domestic and overseas pump bodies, the gap between the research level of domestic pump bodies and foreign countries, and the current development mode of the domestic foundry industry are described. At the same time, the materials for the design of the pump body are known at the same time. The material of the current casting is 3A steel is a two-way stainless steel material, and its model is equivalent to domestic 25Cr-5Ni-Mo-N. Secondly, this paper analyzes the structure of the pump body, changes the unreasonable structure in the part, and optimizes the structure of the pump body. According to the structure of the pump body, the pouring position and the parting surface of the pump body were selected. At the same time, the casting process parameters of the pump body were calculated, including the selection of casting fillets, the determination of non-cast holes, the level of machining allowance, and the design of the sand core. In addition, the calculation and design of the riser and gating system are also carried out in this paper. The riser is applied to calculate and design with the modulus method. The gating system is selected for open casting and is poured in a low injection method. In this paper, the size of each runner of the gating system is calculated and designed in detail, and the casting sand is selected and determined. The temperature of the molten metal was set to 1500C at the time of casting. Afterwards, the model diagram and core box diagram were designed according to the casting process diagram. Finally, the heat treatment method and heat treatment temperature of the pump body after casting are determined: the heat treatment method is solution treatment, and the holding temperature is 1060C.Keywords: 3A steel; Pump body; Casting; Heat treatment目录摘要IAbstractII1 前言11.1 泵的概述11.2 泵的发展概况11.3 离心泵的原理21.4 铸造的发展趋势21.5 树脂砂及其优缺点31.6 3A 钢的化学成分及双相不锈钢的力学性能32 铸件的结构分析53 铸件浇注位置的确定与分型面的选择64 铸造工艺参数的确定74.1 机械加工余量及芯头的设计74.2 铸件中的最小铸出孔94.3 铸造圆角的确定115 浇注系统及冒口的设计135.1 冒口的设计135.2 浇注系统的设计176 模型图的设计226.1 铸件模型材料的选用226.2 模型的设计227 芯盒图的设计257.1 芯盒模型材料的选择257.2 芯盒模型的设计258 型砂的选用268.1 原砂及粘结剂的选择268.2 硬化剂的选择268.3 混砂工艺269 铸件的热处理2710结论28参 考 文 献29附录 2：外文翻译30附录 2：外文原文37致谢43ZA400-560 泵体成形工艺设计1 前言1.1 泵的概述泵是把原动机的机械能转化为液体能量的机械，由泵体、叶轮、泵盖三部分组成。广泛应用于国民经济的各个领域 ，无论是航空航天、核电站、核潜艇，还是农业排灌、城市供水、石油、化工、火力发电等国家建设各个方面都离不开各种类型的泵。据统计， 泵的耗电量约占全国总发电量的 20%，其耗油量约占全国总油耗的 5%，它是仅次于电机的应用最为广泛的通用机械1。1.2 泵的发展概况1.2.1 国内泵业的发展趋势国内泵业迄今尚未形成真正的品牌优势。泵业的发展主要还是依靠国内强劲的需求。由于未来几年国内需求旺盛，因此，国内泵业有发展的空间。但竞争激烈，包括和国外 泵业竞争。由于国内泵业比较优势的逐渐丧失，以及出口条件的劣化，泵的出口预计会 受到打压。预计泵的产品会多元化，配套能力会进一步提高。由于国内鼓励国产化新品 的政策首次由政府单纲，预计由国内研制急需的高端泵会得到强劲的推动。一些新的产 品，如节能环保电磁热泵等会在政策的指引下得到推广应用。泵的设计水平会和先进的 制造技术在大型的泵制造厂进一步得到提升，两项技术的结合会给泵制造厂带来质的飞 跃。前面说过，国内泵业竞争加剧，这样就导致一些不上规模的泵制造企业和技术跟不 上要求的企业会被逐渐淘汰。1.2.2 国内泵产品的进展和差距（1）国内泵产品的进展由于近些年内需扩充所需，国内泵业获得了一定发空间， 泵产品由此取得一些新的进展，表现在流程泵的品种和规格增多，一些依靠引进技术生产的流程泵多已系列化，部分老产品也在吸收引进技术的基础上有所改进。低比转数的小流量高扬程泵、耐腐蚀泵以及无密封泵均扩大了供货的空间。特别是关键的流程泵和大型水泵，如石化行业用的加氢进料泵、辐射炉进料泵、立式和卧式高速泵、低温泵等等许多高端泵，经过制造厂和用户的不懈努力都相继研制成功并应用。此外，有些泵制造厂可根据用户要求提供自动监测和控制技术，以保证关键部位泵安全、可靠地在高效区运行。据统计，目前国产泵可以满足国内需要的 85，但仍有一些急需的高端泵需要进口。（2）尽管我国的泵制造业取得不小的成绩，但也应看到与国外产品相比还存在一定的差距。相当数量的国产泵效率比发达国家产品低 5%10%。总体看，国产泵的品种31与规格仍然偏少，产品型谱规格跨度偏大，增加了泵的选择难度，某些时候不得不加大了泵的余量，直接导致了无功耗的增加。有些泵质量不稳定。产品改进、开发、换代的速度比较慢，跟不上装置大型化的步伐和实际的需要，如千万吨级炼油厂需要的流量达1000 立方米每小时以上的原油进料泵及初馏塔底、常压塔底、减压塔底等关键部位泵，PX 装置需要的高温、高扬程、大流量泵；乙烯装需要的急冷油泵、急冷水泵、大流量泵，常输管线需要的高效管道输油泵以及大型空分装置的大流量、低压头、低温液体泵等。 总之，我们希望一般泵产品要做精。高端的、急需的泵产品要有专业的制造厂或专业部门不断地对需求和产品进行研究并付诸行动。1.3 离心泵的原理离心泵的工作原理就是利用泵轴转动产生的离心力作用，表现在实际运转上就是经电机带动泵轴转动，驱动叶轮工作，产生离心力，物料在叶轮内受到离心力的作用，产生动能，在叶轮出口具有一定的速度，经泵体出口流向管道出口进而实现输送液体的目的，液体经泵体排出，使得叶轮人口处形成负压，在压力差的作用下液体物料源源不断的被泵体排出，实现物料的连续2。1.4 铸造的发展趋势现如今我国铸造业的专业化生产已初具规模。如今已经形成了一批颇具特色的专业化铸造生产企业。这些企业主要包括:高紧实度造型+先进制芯+双联熔炼的发动机铸件铸造企业，大批量机械化生产的刹车毂、制动盘、排气管等汽车铸件厂，树脂自硬砂为主体的机床、箱体、风电等大型铸件生产厂，V 法工艺为主体的铸造厂和消失模铸造厂， 金属型或金属型覆砂为主的曲轴、磨球生产厂，硅溶胶或硅酸乙脂为粘结剂的高档熔模精密铸造厂，水玻璃为粘结剂的普通钢件精铸厂，离心球铁铸管厂和离心灰铁铸管厂， 有色合金砂铸压(高/低/差)铸厂等等。从历史悠久的铸造技术发展到今天的现代铸造技术或液态凝固成形技术这不仅与金属与合金的结晶与凝固理论研究的深入和发展、各种凝固技术的不断的出现和提高、计算机技术的应用等有关，而且还与化学工业、机械制造业、制造方法和技术的发展密切相关。凝固理论的发展结晶与凝固是铸件形成过程的核心，它决定着铸件的组织和缺陷的形成，也决定了铸件的性能和质量。近 30 年来，借助于物理化学、金属学、非平篱热力学与动力学、高等数学和计算数学，从传热、传质和固液界面几个方面进行研究，使金属凝固理论有了很大的发展，这不仅使人们对许多条件下的凝固过程和组织特征有了深入的认识，而且促使了许多凝固技术和液态凝固成形方法的提出、发展和生产应用。例如凝固理论已建立了铸件冷却速度和品粒度以及晶粒度与铸件力学性能之间的一些函数关系，从而为控制铸造工艺参数和铸件力学性能提供了依据。1.5 树脂砂及其优缺点树脂砂是以树脂为粘结剂配置的型砂。与其他型砂相比，其主要优点是：铸件表面质量好，尺寸精度高。不需要烘干，缩短了生产周期，节约了能源。树脂砂型的强度高， 透气性好，铸件缺陷少，废品率低。树脂砂流动性好，易紧实。溃散性好，容易落砂、清理，大大减轻了劳动强度。其主要的缺点是：因原砂粒度、粒型、SiO2 含量及碱性化合物等都能对树脂砂性能产生较大的影响，所以对原砂要求较高。操作环境的温度、湿度对树脂砂硬化速度及硬化强度影响较大。与无机粘结剂相比，树脂砂的发气量较大。树脂和催化剂有刺激气味，要求车间内通风良好。树脂的价格较高3。1.6 3A 钢的化学成分及双相不锈钢的力学性能1.6.1 3A 钢的化学成分双相不锈钢组织结构通常是由铁素体与奥氏体构成，其最大的优势在于将铁素体不锈钢与奥氏体不锈钢疼特征汇聚一体。其强度高、塑性、抗腐蚀性以及韧性处于较高层次上，易于焊接。本次设计采用的材料为 3A 钢，其型号相当于国内的 25Cr-5Ni-Mo-N， 具体化学成分见表 1.1。表 1.13A 钢的化学成分牌号CMnPSSiNiCrMoN3A 0.06 1 0.04 0.04 14.0-6.024-271.75-2.50.15-0.251.6.2 双相不锈钢的力学性能 1)有远高于奥氏体不锈钢的屈服强度，性能可以通过改变组织中的铁素体量加以调节。有文献报道了国外一种 Zeron 牌号 (C 0.03%、24%26% Cr、5%8%Mo、3%4%Ni、0.2%0.3%N、0.5 %1% Cu、0.5%1%W)的铸造双相不锈钢与铸造奥氏体不锈钢 CF-8M 及相对应的变形合金 AISI316 的力学性能对比屈服强度约为奥氏体钢的2 倍。2)有良好抗蚀能力，特别是抗应力腐蚀开裂能力超过奥氏体不锈钢能力超过奥氏体不锈钢 。3)双相不锈钢含镍量较低，可使用一定量氮代替镍，成本上有较大优势。双相不锈钢有铬镍型和铬 锰氮型两大类 。 我 国 铸 造 双 相 钢 有 两 个 牌 号 ， 即ZG1Cr17Mn9Ni4Mo3Cu2N 和 ZG1Cr18Mn13Mo2CuN，均为节镍的铬锰氮型。与国外相比， 一是碳量较高影响耐蚀性能、二是锰量较高影响工艺性能。我国铸造双相钢成本较低， 性能方面有差距。应在积极扩大铸造双相不锈钢应用的同时，大力发展性能更高的低碳铬镍型双相钢4。双相不锈钢具有比奥氏体不锈钢更高的力学性能，有优良耐蚀性，特别是抗应力腐蚀开裂能力。双相不锈钢含镍量低于奥氏体不锈钢，生产成本上有较大优势。因此， 双相不锈钢是近年研究发展最快的钢种之一。在双相不锈钢中，含氮双相不锈钢的发展有特殊意义。氮不仅是强奥氏体形成元素，在不锈钢中加入少量氮可取代大量昂贵的镍，而且氮作为合金元素， 既可提高不锈钢的强度，改善疲劳、蠕变性能，又可明显提高不锈钢耐蚀性，尤其是耐点蚀和缝隙腐蚀性能。我国在发展含氮不锈钢方面有很好基础，近年在双相不锈钢方面的研究也较活跃，性能优良且价格低的含氮双相不锈钢的应用会越来越多4。因为双相不锈钢组织结构通常是由铁素体与奥氏体构成，则双相不锈钢的高抗腐蚀性和优异的机械性能的结合可以通过它们的化学成分和大致相当的铁素体和奥氏体体积分数的微观结构来解释13。2 铸件的结构分析本次设计的零件为泵体，因为泵体构造比较复杂，要对泵体的具体构造进行分析， 了解泵体的详细构造，从而确定了泵体的铸造工艺参数。泵体的构造如图 2.1 所示：图 2.1泵体结构图根据图 2.1 可以得到：铸件的最小、最大壁厚分别为 20mm、65mm。在壁厚不均匀的部位容易出现热节，再设计时我们要给予适当的修正。铸件长、宽、高的最大值分别为900mm、572mm 、1320mm。根据铸件的构造，算得铸件的体积，且铸件的材料为不锈钢， 查表得到其密度为 7.9g/3,求得铸件质量为 544kg。缩率为 2%。通过分析可得到泵体的构造适宜用铸造的方法来成形。3 铸件浇注位置的确定与分型面的选择在确定浇注位置时应当确保：泵体主要的面以及泵体中截面较大的部位要放在底部， 并且要确保泵体在成形时能够完全充满，并以液体的凝固的方式为顺序凝固。在选择分型面时要尽可能使分型面的数量越少越好，全部铸件或者其主要的加工面 尽可能安排在一个砂箱中。分型面一般会选在铸件的面积最大的部位并且我们在确定分 型面以后要保证不会因为分型面的选择而使铸件的强度遭到破坏。在这些条件的基础上， 我们要尽量减少砂芯的使用并保证最后顺利的下芯、验型与合型。由于本次设计的零件结构比较复杂，所以不适合将整个零件放在一个砂箱中，并且分型面也应该选在零件的最大水平投影出，还要保证分型后零件的结果强度也不会被破坏或减弱，综上多重考虑最终确定此次设计铸件采用上、中、下三种方式进行分型。该泵体的浇注位置和分型面如图 3.1：图 3.1泵体的浇注位置及分型面4 铸造工艺参数的确定4.1 机械加工余量及芯头的设计为了保证零件加工面尺寸和精度，在铸件工艺设计时，将加工面上留出的、准备切去的金属层厚度，称之为机械加工余量5。砂芯是构成铸件的孔和内壁结构的重要部位。而芯头是砂芯中的伸出来的部位，不会形成泵体的轮廓，其作用是：对砂芯进行准确的定位，在浇注时砂芯所产生的空气会由芯头释放到的外部，承担砂芯自己的重力和熔液注入后对砂芯产生的浮力 。根据铸件的结构和加工要求，本次设计对铸件机械加工余量和芯头的尺寸设计进行了选择和设计，具体的结构设计和参数如下：1) 泵体局部构造如图 4.1 所示，查表确定泵体此处的机械加工余量等级 J，又泵体此处的直径最大为 715mm，可以查表得泵体的机械加工余量为 10mm。又因为L500mm 且 D=560mm，所以查表得到1 = 40，垂直芯头的斜度=10，间隙为 3.5mm。具体形状及尺寸见图 4.2 所示。图 4.1顶部零件局部图图 4.2顶部铸造工艺局部图2) 泵体局部构造如图 4.3 所示，查表确定泵体此处的机械加工余量等级 J，又泵体此处的直径最大为 620mm，可以查表得泵体的机械加工余量为 9mm。又因为L500mm 且 D=366mm，所以查表得到 h=70mm，垂直芯头的斜度=5，间隙为2.5mm。具体形状及尺寸见图 4.4 所示。图 4.3底部零件局部图图 4.4底部铸造工艺局部图3) 泵体局部构造如图 4.5 所示，查表确定泵体此处的机械加工余量等级 J，又泵体此处的直径最大为 620mm，可以查表得泵体的机械加工余量为 9mm。又因为L1250mm 且 D=400mm，所以根据表格可得到 l=120mm，芯座与芯头的之间的距离为 5mm，详细的构造见图 4.6 所示。图 4.5左侧零件局部图图 4.6左侧铸件工艺局部图4.2 铸件中的最小铸出孔在铸造过程中，零件上的孔、槽和台阶一般应尽可能的铸造出来，这样既可以节省金属的损耗，减少后期机械加工量，从而降低成本，同时又可以使铸件的壁厚更加均匀， 减少形成缩孔、缩松等缺陷，从而提高铸件的质量，但在零件中通常存在一些不易铸造出来的孔、槽和台阶，如果采用机械加工出来反而更加方便5。本次设计零件的材质为 3A 钢，通过分析零件的具体结构以及查表 4.1 可以得到本次设计中泵体可铸出的最小孔直径。表 4.1铸件的最小铸出孔本次泵体为成批生产，且泵体属于铸钢件，由表 4-1 知，能铸出的最小直径在3050mm 之间。为了降低成形的工时，本设计将直径50mm 的孔均不铸，该零件中存在20 个直径为 30mm 的螺纹孔，两个直径 33mm 的通孔，4 个直径为 12mm 的 G1/2 内螺纹孔，2 个直径为 15mm 的 G3/4 内螺纹孔以及 32 个大小为 36mm 的孔。这些孔均在成型后再加工，不予铸出。不铸孔的位置如图 4.7 所示：图 4.7不铸孔位置图4.3 铸造圆角的确定在进行铸造工艺设计时，通常会在零件的拐角或直角处加上铸造圆角，其目的是为了防备金属液流动时在拐角处产生落砂。铸造圆角的尺寸通常为相邻壁厚的13 12左右。设计中圆角的尺寸要根据泵体的真实构造来得出。在图中未注圆角的尺寸为 10mm，其它圆角的实际尺寸均已标出。具体见图 4.8，图 4.9，图 4.10。图 4.8圆角设计前后结构对比图图 4.9圆角设计前后结构对比图图 4.10圆角设计前后结构对比图4.4 铸造收缩率金属液在注入后随着时间的流逝液体会发生收缩。收缩到最后就可能应运而生各类缺陷，如缩孔、缩松、裂纹等。为了避免这类事情的发生，我们需要对铸型中的金属液进行适当的补缩，从而获得合格的铸件。各种铸造合金的铸造收缩率值，可以凭据零件的质料、和铸型构造，查阅相应的手册得到。本次设计的零件所选用的材料为 3A 钢，属于双相不锈钢，查表后得到其铸造收缩率为 2%。5 浇注系统及冒口的设计5.1 冒口的设计冒口是在铸型内人为设置的储存金属液的结构体，在铸件形成时补给金属液，用以补偿铸件形成过程中可能产生的补缩，有防止缩孔、缩松、排气和集渣的作用6。由于在浇注过程当中，冒口要对铸型补缩金属液，所以在设计冒口时，要确保冒口中液体的冷却速率要小于铸件的冷却速率。并且冒口能够供给总的金属补缩液量也要大于铸件在整个凝固收缩过程当中所需要的金属液总量，以确保铸型能够完全充满。在满足以上的要求的条件下，冒口的体积要尽量小些，这样不仅可以节省金属液的使用量， 而且还能提升铸件的工艺出品率及成品率。而冒口的位置要设在合理的位置，从而使冒口的作用发挥到最大如：尽量把冒口设立于结构中出现热节的上部或侧方、不应该把冒口设立于结构中的重要地方。避免铸件组织因为孕育时间较长使组织粗大，而破坏其本来的力学性能。铸件中要放置的冒口的实际数量通过冒口的有效补缩距离来计算得到的7。本次设计使用的材质为 3A 钢，其型号相当于国内的 25Cr-5Ni-Mo-N。由于材料中含有 N 元素，而空气中含有大量的 N 元素，为了避免空气中的 N 元素混入金属液中而人为的改变金属液中的化学成分的含量，所以不能使用明冒口，而全部设计成暗冒口。对于顶部的冒口将选用直径相同的金属环放在冒口的顶部，并在金属环的顶部放一层石灰棉，然后再在石灰棉上面进行铺砂，从而形成暗冒口。依据铸件的形状，以及铸件冒口设计的基本准则，尽可能将冒口设计在铸件的最高、最厚、以及存在热节的地方。冒口的设计要保证金属液在冷却时以顺序凝固的方式进行冷却，经分析确定在铸件中设立三种不同尺寸的冒口，具体设计如下：5.1.1 顶部冒口本泵体中冒口用模数法进行计算，详细步骤如下：冒口的有效补缩距离：L=4T=480=320mm，L=2010mm，冒口个数 n=2010/3206 个。铸件被补缩部位的模数 M=0.5T=0.581.2=40.6mm41mm。冒口的模数 M 件=1.2M 件=48.7mm49mm。铸件冒口的高度 h=343mm,设冒口的半径为 r，则有 M 件=rh/2(r+h),将以上数据带入得到铸件冒口的半径 r=137mm。具体结构如图 5.1，5.2 所示：图 5.1顶部冒口主视图图 5.2顶部冒口俯视图5.1.2 端部冒口本泵体中冒口用模数法进行计算，详细步骤如下： 铸件被补缩部位的模数 M=0.5T=0.549mm=24.5mm。冒口的模数 M 冒=1.2M 件=29.4mm29mm。铸件冒口的高度 h=343mm，设冒口的半径为 r，则有 M 件=rh/2(r+h)，将以上数据带入得到铸件冒口的半径 r=85mm。具体结构如图 5.3 所示图 5.3端部冒口主视图5.1.3 底部冒口本泵体中冒口用模数法进行计算，详细步骤如下：冒口的有效补缩距离：L=4 = 4 127 = 508mm，l = r2 = 1948mm，冒口个数n = 1948 508 4 个。铸件被补缩部位的模数 M 件=0.5T=0.5127mm=63.5mm64mm。冒口的模数 M 冒=1.2M 件=76.2mm76mm。 43冒设冒口的半径为 r，则有= 342=76mm，将以上数据带入得到铸件冒口的半径r=137mm。具体结构如图 5.4，5.5 所示。图 5.4底部冒口主视图图 5.5底部冒口俯视图冒口的放置位置如图 5.6 所示：图 5.6冒口的位置5.2 浇注系统的设计浇注系统是铸型中引导液态金属流入型腔的一系列通道，通常是由浇口杯、直浇道、直浇道窝、横浇道和内浇道等单元组成5。浇注系统在设计时除了确保液体能够顺利注入型腔之外，还要确保液体在浇道中的流动比较平稳，并且不会带入异物，并可以使铸型中的气体有序的排除型腔外以防止产生夹砂、砂眼等缺陷。金属液在浇道内流动的距离也不易过长，要尽可能的使金属液以最合适的距离和时间充满铸型，而且铸型中的金属液的上升速度也不宜过快或过慢，要获得合适的上升速度从而得到完整的铸型轮廓。金属液在凝固时，要尽可能让各部分温差不要太大，并且不影响铸件的收缩，以避免铸件产生缺陷。最后在保证铸件质量的基础上，浇注系统的结构要尽可能的简单，以便工人师傅在加工时容易操作。浇注系统的尺寸在保证顺利浇注的情况下要越小越好，这样可以削减材料的损耗，提高铸件的工艺出品率。由于铸件选用的材料为 3A 钢，属于双相不锈钢，而液态的 3A 钢在空气中易氧化， 所以要使用开放式浇注系统，并根据泵体的结构我们在注入金属液时选择底注的方式。具体结构设计如下。5.2.1 浇注时间的确定已知铸件的工艺出品率=铸件质量/（铸件质量+冒口中金属液质量+浇注系统中金属液的质量）50%。又根据铸件的结构图计算得到铸件质量 m=544kg，又知铸件的工艺出品率大约在 50%上下，计算得到流经阻流断面的液体总质量 m 总=1088kg。查表得泵体的注入时间=40s。5.2.2 流量系数的确定本次设计铸型采用干型，阻力大小适中，查表得铸件的流量系数=0.38。本次液体的注入温度为 1500C，高于 1280C，所以值增加 0.05，又浇注系统存在两个内浇道，值减小 0.05,所以总=0.38+0.05-0.05=0.38。5.2.3 平均静压力头 Hp 的计算根据具体情况取 L=1500mm，得=78，所以最小剩余压头 HmLtan=184.2mm，取 Hm=190mm，所以 Hp=190+699=889mm890mm=89cm。5.2.4 阻流面积阻的确定通过奥赞公式确定铸件的阻流面积 A 阻，见公式（1）：阻=0.31（1）阻 1阻阻 1将以上获得结论带入公式（1），求得 A =24.5cm2，因为是铸钢件，且铸件的材料为 3A 钢，其液体在流动时粘度相对于其它金属较大，所以在所得的铸件阻流面积 A 阻 1 的基础上扩大 30%。所以 A =A 1.3=31.8cm232cm2。设其长为 58mm、宽为 50mm、高为 55mm，其结构 如图 5.7 所示。图 5.7浇道阻流面积图通过阻流面积与各个浇道的关系可求得浇注系统中的直浇道、横浇道、直浇道窝以及内浇道截面积的具体数值如下：横阻A直=1.1A阻=35.2cm235cm2 A =1.2A =38.4cm238cm2A内=1.3A阻=41.6cm242cm2各部分结构具体尺寸如下：1) 直浇道直浇道截面采用圆形，由于面积已知为352，所以可求得 D=66mm，直浇道斜度取2，其构造见图 5.8：图 5.8直浇道结构图图 5.9直浇道窝结构图2) 直浇道窝由于液态金属对浇口底部有很强的冲击力，金属液将会把大量的夹杂物带入到铸型中。因此为了避免出现这种情况，通常会在直浇道下加上一个直浇道窝，让金属液得到缓冲，并使金属液中的气泡有时间浮出。尺寸计算如下：D 窝=1.5D 直=99mm，取 D 窝=100mm，h=2D=132mm；结构如图 5.9 所示。3) 横浇道横浇道主要用于衔接直浇道和内浇道，并将金属液平均、平缓的分到每个内浇道中， 同时它还是浇注系统中最后的一道挡渣关口。当金属液从直浇道窝流出后，如果第一个 内浇道距直浇道较近的话，当金属液经过内浇道时会出现一个急转弯。为了避免这种情 况，我们要将第一个内浇道到直浇道的距离加长，使金属液的流动距离加长从未变的平 缓（通常 L5h 横）。此外，在浇注开始时，由于第一股冷流液会带有很多的夹杂物，所以横浇道末端距最后一个内浇道的间距要增加，这样有利于减小末端内浇道的吸动作用， 经验证明加长段不应该 75mm，此次设计在横浇道末端加长 123mm 具体尺寸如下：H=D=66cm,b=5.75cm5.8cm=58mm。结构如图 5.10 所示:图 5.10横浇道结构图图 5.11浇注系统结构图4) 内浇道横浇道中的液体在经过内浇道时，会出现两个不同的流动方向：一个方向向前，一个流向内浇道。所以当金属液流经内浇道时会被吸入时，我们将这种行为称之为“吸动作用”。如果当吸动的作用范围超过内浇道的断面的话，当混有夹杂物的液体流经内浇道时就会将杂质和液体一同吸入。吸动作用的有效范围和内浇道中液流速率快慢成正比。当内浇道高度与 h 内/h 横较小时，横浇道的阻砂能力较好。所以内浇道高度要尽可能的小一些，其高度大约在横浇道高度的1 1最适宜。尺寸计算如下：65b=58mm，l=7.2cm=72mm具体结构如图 5.10 所示。整个浇注系统的构造见图 5.11。6 模型图的设计6.1 铸件模型材料的选用铸件的模型就是在泵体图的上加上机械加工余量、收缩率、圆角等得到的最后的外轮廓，用来进行造型。在造型时需要模型的强度和硬度要大一些。综合考虑发现松木的实用性能比较好、所得到的模型表面比较光滑，而且耐用性较好，可以重复使用，所以我们选用松木作为我们铸件的造型材料。6.2 模型的设计由于铸件的结构比较复杂，所以在第三章节铸件浇注位置的确定与分型面的选择中我们就提出采用上、中、下三种方式进行分型，所以我们的模型也采用这种方法，将模型分为上中下三部分，分别进行设计。模型的尺寸计算为：A 模=（A 件+A 艺）（1+K）式中 A 模-模样的工作尺寸A 件 - 零 件 尺 寸A 艺-零件工艺尺寸K-铸造的收缩率在第二章铸件结构分析中我们得到铸件的收缩率为 2%，所以我们可得到具体的铸件模型图，如图 6.1，图 6.2，图 6.3，图 6.4，图 6.5，图 6.6 所示:图 6.1上模型图主视图图 6.2上模型图俯视图图 6.3中模型图主视图图 6.4中模型图俯视图图 6.5下模型主视图图 6.6下模型俯视图7 芯盒图的设计7.1 芯盒模型材料的选择芯盒的主要作用是用来对砂芯进行成形。成形时，将型砂放入芯盒模型中，即可获得砂芯的结构，由于在填砂时要使砂芯更加更加结实，所有填砂时，芯盒收到的力较大， 需要芯盒模型的材料强度要大一些。所得的砂芯表面也要尽可能的光滑，这样可以使所得铸件的表面更加光滑。综合斟酌，仍然选用松木作为芯盒模型的材质。7.2 芯盒模型的设计在填砂造型结束后，为了能够将已完成的芯盒模型无障碍取出，决定在设计时将芯盒分成两部分。在 4.4 章节中我们说到了金属液的收缩问题，为了能够在冷却结束后得到标注尺寸的结构，我们在造型时要将芯盒的尺寸在原来零件工艺尺寸的基础上缩小 2%，这样可以保证金属液收缩后得到的铸件的尺寸合格。具体尺寸如图 7.1 所示：图 7.1芯盒图8 型砂的选用按照树脂砂的特点（见 1.5 章节），决定将树脂砂用作本次工艺设计的造型材质。树脂砂的组成包括：原砂、粘结剂、硬化剂及添加剂3。8.1 原砂及粘结剂的选择原砂的对树脂砂的性能以及铸件的表面质量都有很大的影响，由于石英砂的价格比较便宜且性能良好，满足我们的要求，所以本次树脂砂选用的原砂为石英砂。当前铸造行业常采用树脂作为型砂的粘结剂，当前粘结剂的种类有很多。本次设计所选用的砂粘结剂为冷固树脂。8.2 硬化剂的选择目前该行业的硬化剂种类很多如：硫酸乙酯、有机磺酸等。从硬度上看，强酸使树脂硬化速度最快，但是强度较低，弱酸硬化速度慢，但是最终强度较高8。如果硬化剂的强度太高可能会影响金属液的收缩导致形成缺陷，综合考量，本次设计所选用的硬化剂为强酸树脂。8.3 混砂工艺混砂工艺流程通常如下：干混湿混混碾干砂 + 添加剂11.5min + 硬化剂56min + 树脂12min 出砂在造形结束后会在铸型内腔涂上一层锆英粉涂料，从而使铸件表面变的光滑，降低铸件表面的粗糙度。9 铸件的热处理本次设计的零件所选用的材料为 3A 钢，属于双相不锈钢，在得到铸件后需要对铸件进行热处理，以消除铸件中所存在的应力。我们使用固溶处理的办法，对不锈钢的固溶热处理的目的是要把在以前各加工工序中产生或析出的合金碳化物以及相重新溶解到奥氏体中，得到单一的奥氏体组织，以保证材料具备良好的性能，充分地消除应力和冷作硬化现象9。固溶处理能够提高铸后零件的塑性和韧性，使固溶体得到加强，消除相应的应力， 达到了提高 3A 钢材料的力学性能的要求。固溶处理温度一般在 10501100之间， 加热时间相对较长，温度相对较低，此次设计选择处理温度为1060。其热处理工艺图如图 9.1。图 9.1热处理工艺图10 结论1) 泵体的最小、最大壁厚分别为 20mm、65mm。2) 该泵体在浇注时采用开放式，液体凝固方式为顺序凝固。3) 选用树脂砂作为造形材料。4) 冒口均采用暗冒口。5) 泵体中直径50mm 的孔均不铸。6) 铸件的收缩率为 2%。参 考 文 献1袁寿其,刘厚林.泵类流体机械研究进展与展望J.排灌机械,2007(06):46-51. 2曲亮.浅谈化工离心泵的日常维护管理J.石化技术,2017,24(11):260.3曹瑜强.铸造工艺及设备M.机械工业出社版，2008.14李学锋,李正邦.含氮双相不锈钢及其冶金工艺J.特殊钢,2006(04):36-38.5李荣德,米国发.铸造工艺学M.机械工业出社版，2013.76 常斌. 消除铸钢件缩孔（松）类缺陷的研究D.山东大学,2015.7葛晓宏,李辉,黄红武,郑贵湖.专用型铸造工艺 CAD 冒口模块研究与开发J.特种铸造及有色合金,2008,28(12):921-923+898.8刘林.摩擦制动片自固(硬)化树脂及其应用的研究D.贵州大学,2010. 9刘坤全,潘景新.超大直径不锈钢管固溶化热处理生产线的研制J.工业加热,2014,43(02):69-70.10邹德宁,韩英,李姣,陈治毓.热处理对 2205 双相不锈钢焊接接头力学性能的影响J.机械工程学报,2011,47(02):85-89.11常季,陈吉,黄澳,宋见,刘元福.2205 双相不锈钢硫酸露点腐蚀性能的研究J.北京石油化工学院学报,2015,23(04):10-14.12钟原.双相不锈钢在化工设备设计中的运用J.中国石油石化,2017(08):64-65.13 Phase Transformation and Its Effects on Mechanical Properties and Pitting Corrosion Resistance of 2205 Duplex Stainless SteelJ.Journal of Iron and Steel Research(International),2010,17(11):67-72.14 Jerzy abanowski,Aleksandra wierczyska,Santina Topolska. Effect of Microstructure on Mechanical Properties and Corrosion Resistance of 2205 Duplex Stainless SteelJ. Polish Maritime Research,2015,21(4).附录 2：外文翻译相变及其对 2205 双相不锈钢力学性能和耐点蚀性能的影响摘要研究了相变对 2205 双相不锈钢的力学性能和点蚀性能的影响，850热处理 60 min，试样中相的变化量最大可达 6。结果表明：相显著提高了试样的硬度，降低了试样的冲击韧性，但极限拉伸强度和屈服强度的增加趋势不明显，而总伸长率随时效时间从 5 SEM 观察显微图像分析表明，当试件老化 5-60 分钟时，冲击断口类型由韧性模式变为晶体模式，而且点蚀电位降低的程度与温度密切相关，在较高温度下更显著。在相成核的潜伏期，点腐蚀试验温度和老化时间显然取代了潜在的牵引电位并没有那么高贵的价值。在 15 分钟之后，较高温度比衰老时间更有助于降低点蚀电位。关键词：双相不锈钢;相变;力学性能;点蚀双相不锈钢的高抗腐蚀性和优异的机械性能的结合可以通过它们的化学成分和大致相当的铁素体和奥氏体体积分数的微观结构来解释1。这些比较常见的不锈钢具有几个优点。双相钢的强度是传统奥氏体钢的两倍左右，与铁素体钢相比，具有优越的延展性和可焊性2。它们的铬含量通常高于耐腐蚀奥氏体不锈钢，其钼含量约为镍含量的一半。高铬和钼的组合是实现良好抗氯化物诱导的点蚀和缝隙腐蚀的经济有效的方法。因此，他们通常选择用在局部腐蚀潜在问题的地方，例如在海洋结构，船舶，石油化工厂和油气生产系统中3。然而，由于高温暴露而导致的韧性和耐腐蚀性的恶化是双相不锈钢用户的典型问题4-5。热处理导致一系列的微观结构转变，这些转变发生在铁素体或晶界6，除马氏体外，还形成奥氏体。高水平的元素稳定铁素体，例如作为铬，钼和硅， 可以促进相的形成。是一种硬而脆的中间相，含有铁，铬，钼，并形成不锈钢的铁素体相7。这个阶段可以在凝固过程中形成，随后的热处理、塑性变形或使用过程中的老化，都对双相不锈钢的可加工性和寿命有显着影响8-10。因此，近年来，相吸引了众多研究人员的关注。目前工作的重点是研究 2205 双相不锈钢相的析出对机械性能的影响，并进行了耐点蚀性能的研究。本文进行了微观结构研究，力学性能测试和电化31学腐蚀试验。在老化过程中，在基体中析出的 相等金属间化合物相合理地被忽略，因为与相相比，所有的体积分数都低于相，并且对相的性能影响要小得多11。1 实验测试材料取自在溶液处理条件下供应的热轧双相不锈钢板。为了析出不同数量的相，这些试样在 850进行了不同的热处理。2205 双相不锈钢的化学成分如表 1 所示。表 1测试材料的化学组成（质量百分比，）CCrNiMoSiMnPSNFe0.02521.955.13.10.551.20.0280.0030.015平衡为了表征微观结构，将样品在标准研磨和抛光技术下进行电化学蚀刻，然后使10 Vol / L NaOH 中在 2 V 电压下持续 3 s。制备的样品用 Canon PowershotS70 彩色光学显微镜检查。Q 通过光学显微镜自动图像分析计算机程序进行不同时效时间的微观结构相的定向金相测量。能量色散 X 射线光谱分析（EDS）用来确定化学组成， HB-3000B 硬度计用于测量负荷为2.94104N 的布氏硬度，以及评估时效硬化效果。每个试样至少取 3 个压痕，并报告平均硬度值。硬度测量误差约为记录的布氏硬度值（BHN）的1.5。室温拉伸测试使用计算机控制的 ZDM-50 测试机器以 0.5mm/ min 的横跨速度进行。根据 ASTM 标准（ASTM A370）制备试样，由机器输出确定屈服强度（YS）、极限拉伸强度（UTS）和总伸长率（TEL，）。YS 和 UTS 测量值的误差记为1.5 ，延伸百分率为2.5。仪器化的 Charpy-V 按照 ASTM A370 标准样品制备成 10 mm10 mm55 mm 的标准样品。冲击试验在 20和-20 下进行，使用最大容量为 650J 的 JB-30B 冲击机。在冲击试验之后，通过使用扫描电子显微镜（SEM）观察断裂表面来确定断裂机理（型号：Leo438VP）。在 30和 50条件下，在 3.5的 NaCl 溶液（以质量百分数计）中基于电化学方法进行耐点蚀腐蚀性试验。在测试中采用了具有大表面 Pt 箔作为反电极和饱和甘汞电极（SCE）作为参比电极的常规三电极电池，并且浸泡在电解质中 30 分钟后进行测量。使用所研究的样品的工作电极用金刚砂纸抛光至 1200 格，用酒精除油，在水中冲洗并用热空气干燥。腐蚀行为通