基于FEM法的Zr合金棒材挤压工艺模型

文章利用有限元法(FEM)和金相组织观察相结合的方法研究了Zr合金棒材热挤压过程,结果表明:Zr合金挤压过程中,挤压过程的最大应力出现在挤压变形段。在该变形量下,挤压后的棒材芯部和外部组织存在分布不均匀的现象。挤压后外部的晶粒组织基本为等轴晶,且晶粒大小相对较为均匀。挤压后芯部的组织为等轴晶,但是晶粒大小分布不均匀。模拟结果与实验结果一致,说明该模型可有效地对挤压过程进行模拟,为研究Zr合金棒材挤压提供了一种新方法。     

基于GA-ANN法的化学元素与锆合金相变点模型

文章以锆合金化学元素的含量和相变点的关系为研究对象,建立了锆合金化学元素与相变点的GA-ANN模型。在模型的构建过程中,以锆合金中化学元素含量为GA-ANN的输入单元,以锆合金的相变点温度为GA-ANN的输出单元。GA-ANN的模型结构为7-8-1,在模型中的学习速率和动量因子分别为0.8和0.6。利用所建立的网络模型预测了不同合金元素含量下锆合金相变点的测试结果。该GA-ANN模型最大相对误差仅为7%,可有效地通过锆合金中的合金元素含量数值判定锆合金的相变点,为研究锆合金的合金元素含量与相变点之间的关系提供了一种新方法。     

基于FEM法的镍基合金轧制开裂模型

文章基于光学显微镜和扫描电镜观察法研究了镍基合金管材轧后裂纹产生的原因,并基于有限元(FEM)建立了镍基合金管材轧制缺陷模型。结果表明:镍合金管材缺陷为裂纹型缺陷,裂纹萌生于外表面,沿壁厚呈现之字形扩展。镍基合金缺陷处的晶粒度为10级,正常区域处的晶粒度为8级;镍基合金裂纹面出现了分层的现象,各层之间清晰可见,属于脆性断裂。建立的镍基合金管材轧制模型与前期实验结果基本一致,可为寻找镍基合金管材轧制开裂提供参考。     

基于有限元法（FEM）的Zr-4合金管材氢化物取向因子研究模型

锆合金管材中的氢化物对锆材基体的力学性能有显著影响,过量的氢化物会导致锆合金管材断裂韧性和最终抗拉强度的降低,造成锆合金燃料结构材料和包壳材料的破损,严重威胁着核动力反应堆的安全。本文研究了矫直压下量对Zr-4合金管材氢化物的影响规律,并采用有限元（FEM）的方法对矫直过程中的Zr-4合金管材微观表面的等效塑性应变进行模拟和分析。实验和仿真结果表明:在矫直压下量为17 mm的条件下,随着矫直辊压下量的逐渐增大,Zr-4合金管材微观表面的等效塑性应变相应增大,从而造成管材内部氢化物F45°N数值的增加。基于FEM的Zr-4管材模型分析结果和实验结果相一致,为进一步研究矫直压下量对Zr-4管材氢化物的影响提供一种新方法。     

锆合金的腐蚀性研究

在不同保护温度下采用钨极氩弧焊＋高纯氩气作为保护气体的焊接方法将锆R60702板材连接起来,并利用电化学腐蚀手段和扫描电镜的形貌观察等方法,研究R60702在醋酸中的腐蚀行为。试验结果表明：在5mol／L的醋酸溶液中,接头的腐蚀类型以点蚀为主。保护温度在800℃时,锆R60702的耐腐蚀性能严重下降,而保护温度在315℃和400℃下时,其耐腐蚀性能与严格保护下没有很明显的下降。     

VAR熔炼纯锆铸锭表面质量控制研究

以实际生产中遇到的纯锆铸锭表面夹层、结疤及冷隔缺陷为出发点,通过数值模拟和工业生产实验相结合的研究方法,确定了较佳的纯锆铸锭真空自耗电弧熔炼(VAR)工艺,明显改善了铸锭的表面质量。研究发现：各熔炼参数主要通过影响熔池形状和坩埚壁附近的熔体温度对铸锭表面质量产生影响;增大熔炼电流可以同时改善熔池到边情况和增加坩埚壁附近熔体的温度;增大稳弧电流和稳弧周期可以促进高温熔体向坩埚壁的运动,使熔池更加饱满,从而提高纯锆铸锭的表面质量。     

工业级锆及锆合金性能研究现状

工业级锆及锆合金因在高温高压的环境中具有良好的力学性能和抗腐蚀性能,在化工、石油、航空领域中具有广阔的应用前景。本文阐述了工业级锆及锆合金的合金化原理,分析了R60702和R60705在不同温度下的力学性能,指出传统石油、化工及医疗行业中使用的不锈钢和镍基合金结构件或零部件已不能完全满足苛刻条件下的工况需求,概述了工业级锆及锆合金在硫酸、醋酸、盐酸等恶劣腐蚀环境及空间技术领域的应用和研究现状。新型工业锆已经表现出优异的综合性能和巨大的应用潜力,因而核结构材料生产加工研究者应进一步加强新型工业锆的技术研究并强化其应用,这对加快我国工业化和空间领域的发展具有重要意义。     

锆及锆合金电子束处理的研究现状

介绍了电子束技术在锆及其合金领域上的研究进展,讨论了锆及其合金的制备工艺,及其经电子束表面处理后的组织形貌及性能的变化,并从电子束焊接、吸氢效应、ZrO_2薄膜这三个方面来阐述锆及其合金经电子束处理后在工业领域中的应用。     

VAR法钒合金的铸态组织特征

利用VAR（vacuum arc remelting of consumable electrode,真空自耗电极电弧重熔）法制备了V-4Cr-4Ti（ω％,下同）钒合金,并采用XRD、OM、SEM和TEM对铸态组织结构进行了分析。结果表明：铸锭杂质C、N、O含量高,Ti、Cr都有一定的烧损,合金实测成分为V-3．7Cr-3．6Ti。铸锭内部含有许多的微小气孔。合金具有明显的3个晶区：激冷层的晶粒大小不均,平均晶粒尺寸500μm;等轴晶区晶粒大小分布也不均匀,但平均晶粒尺寸较激冷区的更大;柱状晶区晶粒明显拉长,长度可达2mm。固溶体晶格常数α=0．3021nm。合金为多相结构,第二相有两种类型：1）在晶内呈“盘状”形貌,其厚度100～150nm,其余两维尺寸达到1～2μm,在晶界处呈连续网状分布。该析出相是富Ti型的Ti-（CON）;2）少量的粒径达1～2μm的“球形”析出相,推测也是Ti-（CON）。     

锆合金的腐蚀性能研究

在不同保护温度下采用钨极氩弧焊+高纯氩气作为保护气体的焊接方法将锆R60702板材连接起来,并利用电化学腐蚀手段和金相显微的形貌观察等方法,研究R60702在醋酸中的腐蚀行为.试验结果表明:在5 mol/L的醋酸溶液中,接头的腐蚀类型以点蚀为主.保护温度在800℃时,锆R60702的耐腐蚀性能严重降低,而保护温度在315℃和400℃时,其耐腐蚀性能与严格保护下没有很明显的降低.     

AZ31镁合金定向凝固的有限元模拟

定向凝固技术是获得新型功能材料的一种重要手段。基于有限元算法,对采用传统法和定向凝固法铸造的AZ31镁合金内部温度、应力、应变分别进行了仿真模拟。结果表明,采用定向凝固法铸造的AZ31镁合金,其内部温度为单相分布,更有利于形成柱状晶,从而提高Az31镁合金的性能。     

Johnson锆基大块非晶态合金的研究应用现状

介绍了Johnson锆基大块非晶态合金的发展历史、产品和市场应用。重点介绍了这种新合金的各种独特性能，以及围绕它的各种性能进行的产品开发和市场应用。     

真空自耗凝壳炉直接熔配和铸造钛合金件的工艺研究

通过用真空自耗电极电弧凝壳熔铸炉,直接在熔化电极上配制合金,经一次熔炼后浇注成钛合金铸件。文中着重探讨了合金化的机理,并对熔铸后的钛合金铸件进行了化学成分分析、合金化均匀性、力学性能和金相组织的检验。证明了该熔铸工艺的可行性。     

基于有限无法的锌合金涡轮铸件的温度场模拟

本文以有限元法为数学基础，对锌合金涡轮铸造成型过程中的温度场进行数值模拟。在模拟过程中，分别通过改变有限单元格的大小、浇注温度、钢芯和铸模的温度等主要参数，显示了详细的温度场变化情况。模拟结果显示铸模的初始温度对涡轮铸件的温度场的变化影响最大，而有限单元格的大小对温度场的变化影响最小。根据模拟结果，确定了最佳的工艺条件；通过试验对铸件进行温度场实测，验证了模拟的正确性。     

基于细观力学有限元法的碳纤维增强铝合金复合材料横向拉伸行为研究

针对真空压力浸渗制备的碳纤维增强铝合金复合材料（CF/Al复合材料）,分别采用延性损伤本构和内聚力界面本构定义基体合金和界面的损伤演化与失效行为。建立其细观力学单胞有限元模型,数值模拟获得了复合材料横向拉伸变形中基体合金和界面的细观损伤演化和失效过程,通过复合材料横向拉伸应力-应变试验曲线与数值模拟曲线对比,验证所建立细观力学有限元模型的可靠性。结合力学试验和拉伸断口分析,探索CF/Al复合材料横向拉伸变形时断裂力学行为规律及其失效机理。     

Zr在镁合金中晶粒细化行为研究进展

介绍了Zr在镁合金中的晶粒细化机理及镁合金中加Zr方法、以及Zr损耗行为,综述了含Zr镁合金的发展及应用,展望了含Zr镁合金应关注的方面。     

Nanowear of a Zr Based Bulk Metallic Glass/Nanocrystalline Alloy

THE VARIOUS PROPERTIES of bulk metallic glasseshave been extensively studied[1-4].Some resultsshowed that partial crystallization could improve themechanical properties of the bulk metallic glasses[5,6].There were some investigations about the wearproperty of bulk metallic glasses[7-11].For the ribbonof melt-spun metallic glasses,the experimental resultswere contradictory[12-15].Some results indicated thatthe metallic glass had better wear property than thecrystalline alloy with same c…