某难处理原生金矿微生物预氧化工艺试验研究

某金矿原矿铁硫含量高、氧化率小于10%,属于难处理原生矿。通过直接浸出试验、微生物搅拌预氧化试验、清水启动探索试验、微生物柱浸条件试验等,研究了该原生金矿采用微生物预氧化工艺及清水启动的适用性和可能性,确定了适宜的堆浸粒度和温度。结果表明,在原料粒度为P_(80)=5.5mm、室温条件下,浸出渣Au品位可降至0.47g/t,Au浸出率为62.70%,相比同矿样直接浸出,浸出率可提高约35个百分点。     

基于元胞自动机AZ31镁合金微观组织模型

以AZ31镁合金在热压缩过程中微观组织演变为基础,结合元胞自动机模型(CA),建立了镁合金变形过程中再结晶晶粒尺寸模型和动态再结晶百分数模型。通过对铸态AZ31镁合金在不同变形条件下的热压缩实验,推导出镁合金的位错密度模型、临界位错密度模型、形核率模型和晶粒长大模型。结合元胞自动机具体演变规则,建立元胞自动机模型,并利用应力应变曲线及晶粒大小验证元胞自动机的模拟结果,验证该模型的准确性,结合实验数据和JMAK理论,推导出再结晶晶粒尺寸模型和动态再结晶百分数模型。借助DEFORM-3D分析软件得到镁合金在变形过程中,晶粒尺寸分布的变化情况以及动态再结晶百分数分布的变化情况。     

基于3D CA的AZ31镁合金动态再结晶行为研究

本文建立了三维元胞自动机(3D-CA)模型，通过热压缩试验和电子背散射衍表征技术(EBSD)，对AZ31镁合金在热变形过程中的微观组织演化规律进行可视化和定量预测。根据试验得出的真应力-应变曲线，确定了3D-CA模型参数在试验条件下的取值，建立了模型参数与变形条件(应变、变形温度和应变速率)之间的关系。利用所建立的3D-CA模型，对AZ31镁合金在热变形过程中的流动行为和微观组织演化进行模拟和讨论。结果表明:再结晶体积分数随着应变的增大而增加，随着变形温度的增大或应变速率降低而增大，提高应变速率或降低温度可以细化再结晶晶粒。模拟结果与实验结果吻合较好，相对误差值在4.5%-16.2%之间，所建立的3D-CA模型能够较准确地预测镁合金AZ31的微观组织演化。     

铸态AZ31B镁合金热变形开裂准则的建立

以铸态AZ31B镁合金为研究对象,时效处理（400℃×12h）后,在Gleeble-3800热模拟机上进行了变形温度为250 450℃、应变速率为0.01 10s-1的热模拟压缩试验,通过高速摄影技术确定了合金热压缩过程中的临界开裂应变,结合有限元模拟确定了热压缩临界开裂损伤值。结果发现,经典Freudenthal准则能够很好地反映高速摄影技术和热模拟压缩试验观察到的试样表面裂纹萌生以及扩展的现象,结果与金相观察一致。因此,基于Freudenthal准则,通过引入Zener-Hollomon因子来表征镁合金热变形过程的临界开裂损伤值随变形温度和应变速率的变化,建立了适用于铸态AZ31B镁合金的热变形开裂准则。该准则很好地揭示了镁合金热变形的临界开裂损伤值与应力状态、应变、变形温度和应变速率等变形参数之间的关系,为铸态AZ31B镁合金热变形开裂预测提供了理论支撑,为该合金热加工参数的优化奠定了技术基础。     

镁合金板材轧辊流体传热液固耦合传热模型的建立及数值模拟

针对目前镁合金板材轧制过程轧辊温度控制方式简易,精度差,易造成板材的板形、板厚及裂纹等缺陷,本文采用流体循环流动传热的方式对轧辊进行温度控制,且使用fluent软件对二者间的流固耦合传热过程进行了数值模拟,并进行了实验验证,给出了其传热过程中轧辊温度场的趋势和规律。结果表明：该方法加热轧辊时,其表面温度分布较均匀,边部与中间的温差最大为6℃,且流体温度与速度对其影响较小;在不同的流体温度和流体速度下,轧辊表面温度均呈速率减小的趋势上升,流体温度升高及速度增大时,轧辊温升变快,且流体温度对轧辊温升的影响大于流体速度对其的影响;得出了在不同加热条件下,轧辊表面的温度值与时间的关系式;对轧辊停止加热后到轧辊表面开始温降有一段延续期,流体的温度越高,延长时间越长;轧辊温升阶段的模拟结果与实验结果相比,流体温度升高,其误差变大,轧辊温度升高,误差也变大,两者间最大误差为16.16%,总体结果较吻合,表明该模型可以正确表示流体加热轧辊的传热过程。