共格沉淀相粗化行为的计算机模拟研究

将微观弹性应变能理论和微观扩散方程相耦合，建立起时效过程微观晶格动力学模型。对溶质浓度为14at％的二元立方点阵模型合金的共格沉淀粗化行为进行模拟。研究发现：该合金沉淀机制以形核长大为主，兼有失稳分解特征；由于共格失配，沉淀相为片状，趋于沿弹性软化方向排列。其粗化作为伴随过程进行，位于软方向上的颗粒继续长大和粗化，位于软方向外的颗粒逐渐消失；而位于同一行或列上的颗粒则遵循：小颗粒溶解，大颗粒长大。     

三元体系γ′相和θ相沉淀早期计算机研究

基于三元合金沉淀动力学相场方程的微观离散格点形式建立模型。首次对Ni75Al11V14合金的γ′和θ2个有序相析出的早期过程进行了模拟，并计算了γ′有序相的成分序参数和长程序参数。结果表明：Ni75Al11V14合金中γ′相的沉淀机制为非经典形核长大兼有失稳分解特征，先形成非化学计量比有序相，然后才形成化学计量比有序组；非化学计量比θ有序相在γ′相界处形成，距离γ′相界越远，其有序程度越低，θ有序畴存在2种类型：水平分布和垂直分布，和它所依附的γ′相界面取向有关。     

基于相场法的Cr浓度对Fe-Cr合金中α′相析出的影响

基于Cahn-Hilliard扩散方程,采用时间和空间函数定义场变量描述成分随时间演变,通过相场模型对Fe-35Cr、Fe-40Cr和Fe-45Cr合金的失稳分解行为进行模拟研究,分析沉淀相体积分数、平均粒径和粒度分布变化。结果表明,随着时效时间增加,Fe-Cr合金中α′相由最初的蠕虫状,逐渐长大并向椭球状或棒状转变。随着Cr含量升高,α′相的平均半径逐渐增大,平衡体积分数逐渐增大,形核、长大及粗化速率加快。模拟结果有助于理解Fe-Cr合金的相分解和高温双相不锈钢的设计。     

First-Principles Calculations of Electronic,Elastic and Thermal Properties of Magnesium Doped with Alloying Elements

First-principles calculations have been carried out to investigate the effects of alloying elements(Zn, Li, Y and Sc) on the electronic structure, elastic and thermal properties of Mg solid solution. The calculated cohesive energies show that Mg-Sc has the highest structural stability. The calculations of the densities of states(DOS) and electronic charge density difference indicate that Mg-Y(Sc) alloys have very strong covalent bonding due to a very strong Mg p-Y(Sc) d hybridization. The bulk modulus B, shear modulus G, Young's modulus E and Poisson ratio ν are derived using Voigt-Reuss-Hill(VRH) approximation. The results show that all the alloys can exhibit ductile properties at 2.77 at% R, and Mg-Zn(Li) alloys have the better ductility and plasticity. In the end, the Debye temperature and isochoric heat capacity are also calculated and discussed.     

Ni_(75)Al_(14)Mo_(11)合金早期沉淀相场微观模拟

利用三元微观相场动力学模型耦合弹性微观理论,模拟了973 K下,弹性应变能对Ni75Al14Mo11合金早期沉淀过程的影响。对该合金微观组织演化图、L10相体积分数、序参数及占位几率进行了分析。结果表明,该合金首先析出L10结构相(L10(Ⅰ)/L10(Ⅱ))。随着弹性应变能增加,2种L10结构相的析出受到影响,弹性应变能明显抑制L10(Ⅰ)的析出。随着时效的进行,2种L10结构相最终转变为大量的L12结构沉淀相。     

白乳胶与硅溶胶复配粘结剂对铸铁件消失模铸造涂料性能的影响

为改善铸铁件消失模铸造涂料的性能,分别研究了单一粘结剂白乳胶与硅溶胶,以及二者复配溶液对涂料性能的影响。结果表明,采用单一粘结剂,无论是白乳胶还是硅溶胶,其加入量在2%~3%时,都能较好地满足涂料的使用要求。当二者进行复配后,白乳胶与硅溶胶的配比为2:3时,涂料的综合性能要比单一使用粘结剂更优,其悬浮性、触变性更好,流杯粘度、涂层强度和透气性适宜,而且涂挂性和高温抗裂性良好,是带有一定屈服值的较理想假塑性流体。     

时效工艺对Ni75Al15Ti10合金沉淀过程的微观相场模拟

本文通过微观相场动力学模型模拟了Ni₇₅Al₁₅Ti₁₀合金的沉淀过程。首先通过原子演化图发现,沉淀过程分为两步,起初为L1₀相向L1₂相的转变,随后为化学计量比L1₂相的形成。随后研究了单级时效温度对微结构,原子占位以及原子扩散的影响,结果表明：随着温度升高无规则形状的γ′相变为规则立方体状并且择优取向显著;同时Al原子从γ′相界面向内部扩散,Ti原子正好相反。但是温度越高,原子占位以及有序化程度越低。为了提高γ′相的原子占位,我们进一步比较了双级时效对γ′相的影响。发现双级时效不仅能获得规则排列稳定的γ′相,同时还可以提高Al与Ti原子在其正位处的原子占位并抑制反位缺陷的产生。我们的实验结果在一定程度上为制备具有优异力学性能的Ni-Al-Ti合金提供了理论依据。     

基于投影法的挤压铸造充型过程数值模拟

采用投影法进行速度场和压力场的计算,根据挤压铸造的特点,考虑冲头的运动,建立基于有限差分法的流动场数值模拟程序,从而实现了对挤压铸造充型过程的数值模拟。为验证程序的正确性,对纯铝件挤压铸造充型过程进行了模拟计算,计算结果与试验结果相符合。     

煅烧温度对NiCuZn铁氧体粉末微观结构和磁性的影响

通过草酸盐共沉淀法制备了纳米级别的NiCuZn铁氧体粉末,采用X射线衍射和振动样品磁强计分析研究了不同煅烧温度对试样的微观结构和饱和磁化强度的影响。试验结果表明：通过草酸盐共沉淀法制备的Ni0.4Cu0.2Zn0.4Fe2O4铁氧体粉末,在一定煅烧条件下能够得到单一尖晶石相的粉末;随着煅烧温度的增加,试样的饱和磁化强度增加,矫顽力减小。