用相场方法模拟纯物质等轴枝晶生长

采用相场模型模拟了纯物质过程的等轴枝晶演化,并针对各向异性模数为４的金属镍进行了二维数值模拟,计算了正方形区域过冷熔液中的等轴枝昌基相场方程中采用３均匀网格的一般显示有限差分方法求解,通过数值计算显示了等轴枝晶的形态。     

铸钢件凝固过程中自然对流引起的宏观偏析模拟

使用ＳＩＭＰＬＥＲ算法,基于体积平均的描述对铸件凝固宏观传输过程的温度场、溶质场、流场耦合模型进行了求解。应用此模型对铸钢件凝固过程进行了模拟,考察了自然对流对传热、传质的影响。结果表明,自然对流显著改变了糊状区等温经的形状与溶质浓度的分布,此模型定量地预测了铸件的宏观偏析,采用Ｓｕｚｕｋｉ判据,计算出了Ａ型偏析可能出现的位置。     

合金元素对Ni-Cu耐候焊丝及接头性能的影响

本文在解剖分析进口焊丝的基础上,研制了六种不同成分焊丝,并对CRH3动车组转向架母材进行了焊接实验。系统分析了焊丝中C、Mn、Si主元素对焊丝和焊接接头性能的影响。结果表明,随着C含量的增加,焊丝强度和焊缝金属强度增加,但焊缝冲击性能呈下降趋势。随着Si、Mn含量的增加,焊丝和焊缝金属的强度增加,但焊缝金属的冲击性能在所研究范围内规律不明显。根据我国气候条件和焊丝拉拔工艺要求,确定了CRH3焊接材料中C、Si、Mn的控制范围如下：0.04%≤C≤0.08%,0.30%≤Si≤0.60%,0.90%≤Mn≤1.20%。     

焊后退火工艺对高速列车转向架焊接接头组织和性能的影响

采用富氩基C02焊工艺对高速列车转向架用低合金控轧钢板(S355J2W)进行了焊接,分析了焊后退火工艺对焊缝金属微观组织、焊接接头冲击性能及弯曲性能的影响.结果表明:合适的退火工艺可消除焊接接头残余应力,提高接头热影响区及焊缝金属的冲击性能,改善接头弯曲性能,但对焊缝金属的微观组织无明显影响.     

快速加热系统的温度测定

利用先进的红外线测温仪和磁带记录器测定某快速加热系统的温度。经动态信号分析仪分析处理温度数据，得到精确的温度曲线。     

Modeling of velocity field for vacuum induction melting process

The numerical simulation for the recirculating flow of melting of an electromagnetically stirred alloy in a cylindrical induction furnace crucible was presented. Inductive currents and electromagnetic body forces in the alloy under three different solenoid frequencies and three different melting powers were calculated, and then the forces were adopted in the fluid flow equations to simulate the flow of the alloy and the behavior of the free surface. The relationship between the height of the electromagnetic stirring meniscus, melting power, and solenoid frequency was derived based on the law of mass conservation. The results show that the inductive currents and the electromagnetic forces vary with the frequency, melting power, and the physical properties of metal. The velocity and the height of the meniscus increase with the increase of the melting power and the decrease of the solenoid frequency.     

A356铝合金显微疏松与二次枝晶臂距的计算机模拟

以商品化软件PROCAST为基础进行二次开发, 对A356铝合金托盘件凝固过程显微疏松缺陷和二次臂距(SDAS)进行了数值分析, 建立了有氢气析出量影响在内的显微疏松判据模型, 预测了显微疏松出现的位置与体积分数. 预测结果得到了X射线无损探伤实验的验证. 开发了温度场测试系统, 测试了铸件凝固过程的冷却曲线, 模拟结果与实际结果符合良好.     

Fe－Mn－Si－Cr－Ni记忆合金形变组织的TEM研究

本文利用Ｘ射线衍射及透射电镜分析研究了元素Ｃｒ，Ｎｉ对Ｆｅ－Ｍｎ－Ｓｉ合金ｃ／ａ值及形变诱发ε马氏体显微组织的影响．结果表明：添加Ｃｒ，Ｎｉ后．合金的ｃ／ａ值由１．６２０提高至１．６５６，其结果使合金中的ｆｃｃ形变孪晶易形成：通过在孪晶内形成ε马氏体，可避免不同取向马氏体之间的穿越过程，从而有利于合金的记忆效应．     

热丝法气相沉积金刚石薄膜的影响因素

由于热丝法气相沉积金刚石薄膜成膜质量好、设备简单、成本低而得到广泛应用。本文探求了工具上应用最广泛的硬质合金上利用热丝法沉积金刚石薄膜的原理，并着重讨论了在该系统中影响金刚石薄膜质量的几个因素：预处理技术、碳源浓度、温度和气压，在金刚石的形核时期和生长时期这些因素的作用是不同的，同时这些因素又相互影响。根据影响因素制定出了最优的工艺参数，最后在硬质合金上得到了均匀而致密的金刚石薄膜，经XRD分析，由（111)和(220)晶面组成，主要是(111)面，晶粒尺寸平均为113．5nm，这些探索为金刚石沉积技术在工具上的大规模应用打下了基础。     

用元胞自动机与宏观传输模型耦合方法模拟凝固组织

用元胞自动机(cellular automaton，CA)方法模拟凝固组织，采用有限差分方法(FDM)模拟凝固过程中的热传导、溶质扩散及动量传输等宏观传输过程．将二者耦合(CA—FDM)模拟了钢锭凝固过程中晶粒的形核与生长过程，预测了表面柱状晶的长度、取向及柱状晶-等轴晶的转变．模拟结果表明，形核率与生长速度的比值是决定组织形态(包括晶粒形貌、柱状晶-等轴晶转变)的重要因素，合理地控制两者的比值可以获得优良的微观组织．为使这种方法实用化，以增加可模拟元胞的数目，在开发程序时使用了虚拟内存分配技术．