基于曲率驱动机制的晶粒生长元胞自动机模型

结合晶粒生长的统计分忻理论和概率性转变觇则，建立了基于曲率驱动机制的晶粒正常生长的二维元胞自动模型，该模型的一个显著特点是晶粒生长速率和晶界曲率(1／RC-1／R)之间满足线性关系，而传统的元胞自动机模型则难以满足这种线性关系模拟结果比较全面地反映了等温条件下晶粒正常生长的各种现象：平均晶粒面积与时间的关系，晶粒尺寸、晶粒边数的分布规律及其时间不变性，晶粒边数与尺寸的关系，以及晶粒生长速率与晶粒尺寸和曲率的关系等．模拟结果与晶粒生长的动力学理论预测相符合。     

25Cr20Ni耐热钢电磁场离心铸造组织的研究

研究了电磁场离心铸造２５Ｃｒ２０Ｎｉ耐热钢的凝固组织特征。离心铸型中的液态金属在稳恒磁场中高速旋转时，电磁力使液相朝着与旋转方向相反的方向流动，导致柱状晶生长方向改变，出现向铸型旋转方向偏转的倾斜柱状晶。当作用于液态金属中的磁通量密度增加时，由电磁力引起的流动现象更加显著，使固液界面处的技状晶折断，液相呈等轴晶方式凝固。凝固组织中的等轴晶尺寸和柱状晶区内的二次枝晶臂间距随磁通量密度增加而减小。     

低压脉冲电场下纯铝的晶粒细化

研究了低压脉冲电场作用下纯铝凝固组织的变化，考察了放电电压和处理时间对纯铝晶粒尺寸的影响。结果表明：低压脉冲电场可以显著地细化纯铝的凝固组织。随着放电电压的提高，纯铝的晶粒尺寸逐渐减小；当放电电压达到400V时，晶粒尺寸略有回弹。随着处理时间的增加，纯铝的晶粒尺寸逐渐减小；当处理时间大于15min时，纯铝的晶粒尺寸随着处理时间的增加而略有增大。     

金属快速凝固的非平衡超急速传热模型

运用非Fourier传热理论建立了金属快速凝固过程中的非平衡传热理论模型，包括非Fourier方程的建立、传热与相变模拟，模拟计算表明：（1）在溅射激冷条件下，界面换热系数越大，界面冷却速度和移动速度也越高。在界面换热系数相同时，计算得到的界面冷却速度随着固－液界面高度的提高呈现先上升而后下降的变化趋势；计算得到的冷却速度值明显小于Fourier定律的计算值。（2）在激光加热条件下，计算的界面移动速度在凝固开始时先急剧增加，然后渐趋平稳，计算还表明，金属的过热及过冷度与其热物性相关。     

熔体的定向受迫流动对高纯A1柱状晶生长特征的影响

研究了在离心力场和电磁场作用下融熔高纯Ａ１的凝固现象。研究结果表明，在二种力场共同作用下，产生的熔体定向受迫流动对柱状晶的生长方向和形态有很大影响，柱壮晶朝向迎流一侧发生倾斜，并随着离心转达和磁场强度的增加，柱状晶细化，倾斜角度增加。首次利用柱状晶间层流边界层理论解释了这一现象。     

高能超声分散纳米晶须的数值和物理模拟

为研究高能超声处理制备纳米复合材料过程中纳米增强相在熔体中的分散过程,采用甘油为介质分别进行了数值模拟以及物理模拟。数值模拟结果表明,当超声作用于甘油中时,甘油中会形成中心-底面-壁面-中心的环形流动,变幅杆探头端面边缘附近甘油流体存在最大的流动速度,且随着超声功率的增大,流体运动速度增大。物理模拟实验结果显示,高能超声作用下甘油的实际运动行为与数值模拟结果相符合,存在环形流动;此外,高能超声作用下甘油中存在明显的空化效应;纳米晶须在超声作用下于甘油中分散良好,且随着超声功率的增大,达到充分分散所需时间变短。     

低压脉冲磁场对铸态IN718高温合金凝固组织细化的影响

研究低压脉冲磁场对IN718高温合金凝固组织细化的影响。结果表明：在低压脉冲磁场作用下可以获得完全细小的等轴晶组织。熔体冷却速度和过热度显著影响低压脉冲磁场的细化效果,降低冷却速度和过热度有利于提高脉冲磁场的细化效果。利用商业有限元软件模拟计算高温合金凝固过程中熔体中的电磁力和流场分布情况以揭示脉冲磁场的细化机制。认为脉冲磁场引起的熔体对流,以及同熔体冷却速度和过热度的合理配合是合金凝固组织细化的主要原因。     

镁合金低压脉冲磁场晶粒细化

提出一种低压脉冲磁场合金晶粒细化技术,分析常规铸造和半连续铸造条件下,低压脉冲磁场对镁合金凝固组织的影响。结果表明:脉冲磁场对AZ31、AZ91D、AZ80、AM60、AS31和Mg-Gd-Y-Zr镁合金均有显著的细化效果。施加脉冲磁场后,初生α-Mg形态发生明显球化,由粗大、发达的枝晶变为细小的蔷薇状,且溶质偏析显著降低。采用商用ANSYS软件分析了电磁力、流场以及焦耳热对熔体的影响规律,从形核和生长角度分析了脉冲磁场下镁合金晶粒细化机制,依据界面稳定性理论提出了脉冲磁场下镁合金晶粒球化模型。     

镁基多孔材料的研究现状与展望

介绍了镁基多孔材料的主要制备方法,包括熔模铸造法、触融压铸法、固/气共晶凝固法、真空发泡法、粉末冶金法、熔体直接发泡法、渗流铸造法.分析了现有研究的主要特点,并着重对熔体直接发泡法制备镁基多孔材料的工艺进行了讨论,给出了该种方法的原则工艺流程.