[01190170]ZA303合金轴瓦内冷式铸造工艺设计及数值模拟

在传统ZA27基础上通过提高铝含量，添加Ti、B等合金元素，调整铝含量及变质处理，熔炼了ZA303轴瓦合金。设计了雨淋式大冒口补缩浇注，底部安放冷铁，使用内芯水冷式浇注系统，采用三种不同速度的水冷工艺，借助万能电子材料试验机、扫描电镜等研究了不同水冷速度工艺对试验材料力学性能和组织的影响。　　优化了化学成分，研究了不同速度的水冷工艺对试验材料力学性能的影响，对比了同一水冷速度工艺条件下不同化学成分对试验材料组织和力学性能。结果表明，化学成分Al30﹪、Cu2.5﹪、Mg0.015﹪、Ti0.04﹪、B0.01﹪、Zn为余量的ZA303合金经过第三种水冷工艺：即浇注开始一分钟后以10Kg/分钟给水10Kg停止；合金浇注到上法兰处时继续给水；6分钟后水速逐渐增至30Kg/分钟；水满时间基本控制在15分钟；连续给水30分钟冷却停止，其铸态合金σb达375MPa，δ达到19﹪。与传统轴瓦材料ZA27相比，抗拉强度变化不大，但延伸率提高了3倍。　　通过ProCAST模拟软件，模拟出雨淋式大冒口补缩浇注，底部安放冷铁，采用第三种水冷工艺条件下，大型高铝锌合金的底缩现象得到有效控制。通过实际浇注，结果与模拟状况完全吻合。　　经过实际生产装机试运行，以ZA303合金制作水泥回转窑轴瓦，使用寿命是传统轴瓦材料ZA27合金的1.86倍，该技术具有较好的推广应用前景。