合金组元过量焓与真空蒸馏气液相平衡的关联

基于Wilson方程，通过组元的摩尔体积和无限稀偏摩尔过量焓获得Wilson方程的相互作用参数，预测了Sn-X（X=Bi, Cd, Ga, Ge, In, Pb, 和 Sb）体系在5 Pa时的VLE（气-液平衡）相图。结果表明预测值与实验数据具有很好的一致性，在缺乏组元活度的情况下，该方法可以有效预测合金真空蒸馏的气液平衡，为粗金属的真空分离与提纯提供理论指导。     

中锰Q&P钢连续退火过程碳元素分配行为

采用扫描电镜、X射线衍射等研究了连续退火工艺中退火、淬火和配分等关键过程参数对中锰Q&P钢碳元素分配行为的影响,并分析了相应工艺条件下残留奥氏体量与碳含量的关系。结果表明:两相区退火温度的提高会导致奥氏体中的碳含量下降,微观组织表现为奥氏体含量增加,渗碳体量减少;退火时间10~60 s时,随着退火时间的延长,奥氏体含量和碳含量急剧增加,60 s后基本保持稳定;试验条件下淬火温度对残留奥氏体及碳含量的影响不显著;配分温度350~500℃时,随着配分温度的提高,奥氏体含量和碳含量呈现先增加后减小的趋势,配分温度450℃时均达到最大值;延长配分时间,残留奥氏体含量呈现先减少后增大再减少的趋势,残留奥氏体中的碳含量先减小后增加。     

基于GDOES分析的磁控溅射制备钛膜工艺优化

采用辉光放电发射光谱(GDOES)测试分析方法研究了磁控溅射功率、工作气压、基片温度等工艺参数对钛膜厚度、密度、扩散层的影响。结果表明,在0.2 Pa工作气压条件下,在100～300 W范围内溅射功率与沉积速率呈近似线性关系;在溅射功率200 W条件下,工作气压在0.2～0.7 Pa范围内的沉积速率较为稳定,约为16 nm/min,而增大工作气压将显著降低钛膜密度,工作气压0.2 Pa对应的钛膜密度达到4.47 g/cm~3,而0.7 Pa对应的钛膜密度仅为3.26 g/cm~3;基片温度显著影响了钛膜与钼基片之间的扩散层厚度,在溅射功率200 W、工作气压0.2 Pa条件下镀膜300 min,基片温度100℃下的扩散层厚度为487 nm,250℃下则达到814 nm。     

TG6钛合金冷却过程的块状转变机制研究

在近α型TG6钛合金两相区淬火过程中,对初生α相αP周围形成的块状组织αm进行表征研究,块状组织αm与αP存在明显的界面,合金元素Al、Sn和Zr浓度介于αP和β基体之间,EBSD分析结果表明αm取向与αP保持一致。在冷却过程中,αP周围β基体中合金元素扩散受到限制,进而在局部过渡成分区域通过扩散转变形成αm组织。当固溶温度从1040℃提高至1060℃,同时保温时间从30 min减少为5 min,溶质元素扩散受限,αm体积分数从5.2%提升至30.7%。     

热变形工艺对含硫非调质钢流变应力及组织的影响

在变形温度950~1150 ℃和应变速率0.01~5 s^-1下,通过Gleeble-3500热模拟试验机进行单道次压缩试验,研究了热变形工艺对含硫非调质钢F45MnVS流变应力及组织的影响。结果表明:随着应变速率的增大,热压缩过程中的峰值应力增加,随着温度的升高,峰值应力降低;动态再结晶平均晶粒尺寸随着应变速率、变形量的增加而减小,随着温度的提高而增大。     

高落差粉尘扩散规律和分布特征

高溜井放矿过程中会形成强大的冲击气流引起粉尘扩散，造成严重的井下环境污染，对其进行有效治理一直是井下通风除尘的工作重心，本工作利用相似实验和数值模拟相结合的方式探究溜井放矿过程中粉尘的扩散规律和分布特征。通过改变放矿质量、矿石粒径、溜井密闭程度、含水率等因素测试不同条件下气流大小和粉尘浓度分布，并利用CFD-DPM耦合方法模拟卸矿过程中的气?固两相流，研究气流和粉尘浓度时空分布特征。结果表明，最大粉尘浓度和风速随放矿质量增加而上升，随颗粒粒径和溜井密闭程度增大而降低，且含水率越大，粉尘浓度越小，风速无明显变化，在放矿过程中矿石颗粒之间碰撞占主导作用，颗粒流呈横向分布。     

基于不同差分格式的硬盘气膜润滑方程数值求解

为提高计算效率与计算精度，采用不同差分格式求解硬盘的磁头/磁盘界面气膜润滑方程，分析不同差分格式对磁头/磁盘界面气膜润滑压力分布模拟结果的影响。给出中央格式、上风格式、混合格式、QUICK格式、指数格式、乘方格式6种差分格式相应的离散方程格式，选取气膜润滑方程的线性流率（LFR）模型进行压力模拟，并与精确解进行比较。结果表明：6种差分格式都能够模拟出磁头滑块的压力分布情况，且当网格密度足够大时，得到的数值解与精确解基本一致；指数格式在不同网格密度下，均具有很高的稳定性，较之其他格式计算效率高，模拟效果更好；当网格密度足够大时，中央格式计算效率高，优于指数格式。     

萃取塔数学模型及过程强化的若干研究进展

萃取塔因生产能力大、占地面积小、密闭性好等优点，在石油、化工、生物、医药和环境工程等多领域被广泛应用。本文从以下几个方面介绍了萃取塔近些年的研究进展：综述了传统萃取塔（脉冲萃取塔、转盘塔与Kühni塔等）的水力学、轴向扩散与传质模型的发展，分析比较了表面张力、传质方向、放大效应等因素对模型的影响；介绍了计算流体动力学（CFD）在萃取塔中单液滴、单相流模拟、液-液两相流模拟、外加能量模拟、与群体平衡模型（PBM）耦合模拟中的应用进展；介绍了国内外设计开发的新型萃取塔，包括改变传统塔的内构件和引入多种外场能量等方式来强化相间传质。研究表明，将先进实验研究方法、准确经验模型和可靠理论计算相结合，将会是萃取塔研究的重要手段和方向。     

扩散时间对W在TiAl合金中扩散行为的影响

通过光学显微镜、扫描电镜和硬度测试等分析手段研究了在1250 ℃下扩散保温不同时间对W元素在TiAl合金中扩散行为的影响。结果表明:试样在1250 ℃下进行扩散不同时间后,渗层界面处连接良好,可观察到明显的冶金结合。扩散层厚度随扩散时间的延长而增加,扩散4 h后可得到约15 μm厚的渗层,扩散24 h后可得到约45 μm厚的渗层,此外较长的扩散时间(24 h)可显著改善界面处的裂纹和气孔等缺陷。W在TiAl合金中的扩散机制主要为置换和空位扩散,且W和Ti的原子半径和热膨胀系数等存在差异,使得晶格畸变的出现并进一步阻碍了W元素的扩散。显微硬度试验结果表明W在TiAl合金中进行扩散,可以增强TiAl合金的硬度,且硬度值随W含量的增大而增大。