d 图断裂 WD 图Z冷冻铸造和树脂砂型铸造A356铝合金断口形貌(a)冷冻铸造试件断口1000×(b) 冷冻铸造试件断口2000×(c)树脂砂型铸造试件断口1000×(d)树脂砂型铸造试件断口 2000× Fig.6 Fracture morphology of A356 aluminum alloy cast by freezing and resin sand mold_(a) fracture of frozen casting specimen is 1000x(b)fracture of frozen casting specimen is 2000x (c) fracture of resin sand mold casting specimen is 1000x fracture of resin sand mold casting specimen is 2000 3结论 能精谁调控，通过冷冻铸造材料、成形工艺、 分析了冷冻铸造和树脂砂型铸造的A356 数字化装备的联合创新，促进冷冻砂型的数 铝合金面扫描成分分布和断口形貌。结果表明， 字化无模铸造成形技术从基础研究走向实际 冷冻铸造试件中Si元素在AI基体中的固溶度 应用。 较高，固溶强化效果明显，可以产生明显的 4参考文献： 固溶强化现象。同时树脂砂型铸造试件中Mg [1]Shan Z D,Qin S Y,Liu Q,et al.Key 元素分布不均匀，易产生成分偏析现象，冷 manufacturing technology equipment for 冻铸造试件中Mg元素分布均匀，冷冻铸造 energy saving and emissions reduction in 试件中Mg元素不易产生无素偏析现象。A356 mechanical equipment industry[J].International 铝合金轮毂平圾件冷冻铸造抗拉强度可达 Journal of Precision Engineering and 223.73MPa,树脂以型铸件抗拉强度为 Manufacturing,2012,13(7):1095-1100. 203.90MP。冷冻铸造较传统树脂砂型铸造的 [2]Torielli R M,Abrahams R A,Smillie R W,et 铸件抗捡强度显著提高，冷冻铸造试件的断 al.Using lean methodologies for economically 裂模式为明显的韧性断裂和脆性断裂的混合 and environmentally sustainable foundries[J. 断裂，树脂砂型铸造试件的断裂形貌为解理 China Foundry,2011,8(1):74-88. 台阶破坏形貌和长方状的撕裂结构形貌，合 [3]单忠德，朱福先.应用PCD刀具铣削砂型 的刀具磨损机理和预测模型[刀机械工程学报 金偏向于脆性断裂。 数字化无模冷冻铸造成形技术是一项秉 2018,54(17):124-132 持可持续发展理念的绿色制造技术，今后应 Shan Z D,Zhu F X.Wear Mechanism and 扩展适用于冷冻铸造技术的铸件材料体系， Prediction Model of Polycrystalline Diamond 实现大尺度多品种复杂铸件冷冻铸造的精确 Tool in Milling Sand Mould[J].Journal of 凝固成形，进行微观组织性能和宏观力学性 mechanical Engineering.2018,54(17):124-图 67 冷冻铸造和树脂砂型铸造 A356 铝合金断口形貌（a）冷冻铸造试件断口 1000×（b） 冷冻铸造试件断口 2000×（c）树脂砂型铸造试件断口 1000×（d）树脂砂型铸造试件断口 2000× Fig. 6 Fracture morphology of A356 aluminum alloy cast by freezing and resin sand mold (a) fracture of frozen casting specimen is 1000× (b) fracture of frozen casting specimen is 2000× (c) fracture of resin sand mold casting specimen is 1000× (d) fracture of resin sand mold casting specimen is 2000× 3 结论 分析了冷冻铸造和树脂砂型铸造的 A356 铝合金面扫描成分分布和断口形貌。结果表明， 冷冻铸造试件中 Si 元素在 Al 基体中的固溶度 较高，固溶强化效果明显，可以产生明显的 固溶强化现象。同时树脂砂型铸造试件中 Mg 元素分布不均匀，易产生成分偏析现象，冷 冻铸造试件中 Mg 元素分布均匀，冷冻铸造 试件中 Mg 元素不易产生元素偏析现象。A356 铝合金轮毂平板件冷冻铸造抗拉强度可达 223.73MPa, 树 脂 砂 型 铸 件 抗 拉 强 度 为 203.90MPa。冷冻铸造较传统树脂砂型铸造的 铸件抗拉强度显著提高，冷冻铸造试件的断 裂模式为明显的韧性断裂和脆性断裂的混合 断裂，树脂砂型铸造试件的断裂形貌为解理 台阶破坏形貌和长方状的撕裂结构形貌，合 金偏向于脆性断裂。 数字化无模冷冻铸造成形技术是一项秉 持可持续发展理念的绿色制造技术，今后应 扩展适用于冷冻铸造技术的铸件材料体系， 实现大尺度多品种复杂铸件冷冻铸造的精确 凝固成形，进行微观组织性能和宏观力学性 能精准调控，通过冷冻铸造材料、成形工艺、 数字化装备的联合创新，促进冷冻砂型的数 字化无模铸造成形技术从基础研究走向实际 应用。 4 参考文献： [1] Shan Z D ， Qin S Y ， Liu Q, et al.Key manufacturing technology & equipment for energy saving and emissions reduction in mechanical equipment industry[J]. International Journal of Precision Engineering and Manufacturing, 2012, 13(7):1095-1100. [2] Torielli R M,Abrahams R A, Smillie R W,et al. Using lean methodologies for economically and environmentally sustainable foundries[J]. China Foundry,2011,8(1):74-88. [3] 单忠德，朱福先.应用 PCD 刀具铣削砂型 的刀具磨损机理和预测模型[J]. 机械工程学报. 2018，54(17)：124-132. Shan Z D, Zhu F X.Wear Mechanism and Prediction Model of Polycrystalline Diamond Tool in Milling Sand Mould[J]. Journal of mechanical Engineering.2018 ， 54(17) ： 124- Brittle frature 脆性断裂 Brittle frature 脆性断裂 (c) (d) 录用稿件，非最终出版稿