Influence of Temperature on in Nanocrystalline Materials： the Inverse Hall-Petch Effect Phase Field Crystal Simulation

The influence of temperature on the inverse Hall-Petch effect in nanocrystalline(NC) materials is investigated using phase field crystal simulation method.Simulated results indicate that the inverse Hall-Petch effect in NC materials becomes weakened at low temperature.The results also show that the change in microscopic deformation mechanism with temperature variation is the main reason for the weakening of the inverse Hall-Petch effect.At elevated temperature,grain rotation and grain boundary(GB) migration seriously reduce the yield stress so that the NC materials exhibit the inverse Hall-Petch effect.However,at low temperature,both grain rotation and GB migration occur with great difficulty,instead,the dislocations nucleated from the cusp of serrated GBs become active.The lack of grain rotation and GB migration during deformation is mainly responsible for the weakening of the inverse Hall-Petch effect.Furthermore,it is found that since small grain size is favorable for GB migration,the degree of weakening decreases with decreasing average grain size at low temperature.     

单晶镍基高温合金微铣削温度场仿真与试验研究

单晶镍基高温合金材料微构件在高温环境中应用广泛,但它在微铣削过程中的温度分布测试较为困难.采用有限元法对单晶材料微铣削过程的温度分布及传递进行仿真,定义温度分布区.根据热电偶工作原理,标定温度-电势曲线,搭建微铣削温度测试平台,完成单晶镍基高温合金DD98微铣削温度测试.结果表明:单晶材料微铣削温度区分为第Ⅰ剪切热源温...     

Temperature Effect on Early Oxidation Behavior of NiCoCrAlY Coatings: Microstructure and Phase Transformation

Initial oxidation behavior of NiCoCrAlY coating prepared by arc-ion plating has been studied in air at 900, 1000 and 1100 °C. The results showed that phase transformation from transient θ-Al₂O₃ to α-Al₂O₃ was highly related to the temperature and oxidation time. The oxide scale in the initial stage was mainly composed of θ-Al₂O₃ at 900 °C. Instead, more amount of α-Al₂O₃ emerged out with increasing oxidation temperature. The elemental distribution after oxidation confirmed that faster chromium diffusion to the oxide scale played an important role in the speedy transformation from θ-Al₂O₃ to α-Al₂O₃. Y segregation at scale/coating interface resulted in less cavity formation and hence improved the oxide scale adherence.     

混粉电火花放电蚀坑及温度场仿真研究

混粉电火花加工是一种新型加工工艺,通过在工作液中添加微细粉末,显著改善加工表面粗糙度。电火花加工表面粗糙度的形成与放电蚀坑大小有直接关系,而放电蚀坑大小与单次脉冲放电温度场有密切联系。为了进一步提高混粉加工表面质量,利用ANSYS软件对放电点温度场进行了模拟与分析,得到了工件表层温度场的分布规律,揭示了材料去除机制,阐明了加工表面粗糙度与温度场的关系,对预测和改善混粉加工表面质量及日后生产实际应用提供了一定的理论依据。     

失稳分解组织演化和粗化动力学的晶体相场法研究(英文)EI北大核心CSCD

以二元对称与非对称合金的调幅分解为研究对象,采用晶体相场模型从沉淀相演化和粗化机制两方面分析合金的失稳分解。研究表明,当合金的成分由对称点向非对称点转变时,沉淀相形貌逐渐由长条形过渡为球形;后期粗化机制由邻近颗粒的合并机制转变为Ostwald熟化机制;只有当二元合金的成分接近于失稳线时,其粗化动力学才较好地与修正的LSW理论符合。     

电渣熔铸中渣池深度对渣池温度场影响的模拟研究

渣池深度是电渣熔铸过程中重要的工艺参数,它直接影响到熔铸过程的稳定、熔铸效率和产品质量.本文在对渣池温度场和电场耦合模拟的基础上,研究了不同渣池深度条件下渣池温度场的变化情况,为实际生产中优化工艺参数和提高生产效率提供了理论依据.     

反向凝固母带拉速对结晶器流场影响的数值模拟

在连续统一模型的基础上建立了描述反向凝固结晶器中的流动与传热的数学模型。利用有限差分方法，计算出了反向凝固结晶器中母带厚度的变化规律，随着母带在钢液中停留时间的增加，母带厚度初期迅速增长，中期平衡相持，后期快速回熔；并进一步研究了反向凝固母带拉速对结晶器中流场的影响情况，拉速较小时，紧贴母带的钢液随母带-同运动，对整个流场的影响不大，当拉速较大或拉速变化较大时，部分甚至整个流场都发生了变化。计算结果表明采用数值模拟求解结果与试验数据是吻合的，证明假设合理，模型正确。     

应力场对相分解过程影响的计算机模拟研究（Ⅱ）——非对称成分及拐点以下的相分离模拟

采用扩散界面场模型对非对称成分点及拐点以下成分点同构两相分解过程中应力场（包括外场）对析出相的形态及动力学过程的影响作了比较系统的研究.模拟结果表明：对于各向异性系统在相分解过程中由于弹性应变能与界面能间的相互作用将会导致析出相在不同阶段呈现不同的形貌如网格结构、三明治多畴结构、沉淀宏观点阵结构以及板条状等;对于非均匀弹性模量系统在外加应力场作用下,沉淀相的析出过程发生重大的变化,粒子沿弹性软方向呈各向异性析出.此外,模拟结果还发现,在应力场（包括外加场情况）存在条件下,相析出的中前期长大过程中小粒子沿着弹性软方向相互联结成大粒子,在相变后期孤立的小粒子被大粒子的长大所消耗.     

应力场对相分解过程影响的计算机模拟研究（Ⅰ）——模型描述及对称成分下的相分离模拟

将扩散界面场模掣与Khachaturyan弹性应变能计算模型相耦合，对对称成分点调幅分解过程中应力场（包括外场）对析出相的形态及动力学过程的影响进行模拟研究。模拟结果表明：对于非均匀弹性模量系统在外加应力场作用下，沉淀相的析出过程发生重大的变化，粒子沿弹性软方向呈各向异性析出。     

非晶层对单晶锗纳米切削影响的分子动力学研究

为探究非晶层结构对单晶锗纳米切削机制和力学特性的影响,采用分子动力学方法模拟不同非晶层厚度的非晶-晶体层状结构(A-C模型)的纳米切削过程.对纳米加工中切削力波动规律,应力状态,亚表面损伤和材料去除等关键问题进行分析.结果 表明:非晶锗(A-Ge)厚度的增加使得切削力和应力减小,切削温度升高;材料的可塑性随着A-Ge厚...     

应力场对相分解过程影响的计算机模拟研究(I)——模型描述及对称成分下的相分离模拟

将扩散界面场模型与Khachaturyan弹性应变能计算模型相耦合,对对称成分点调幅分解过程中应力场(包括外场)对析出相的形态及动力学过程的影响进行模拟研究。模拟结果表明:对于非均匀弹性模量系统在外加应力场作用下,沉淀相的析出过程发生重大的变化,粒子沿弹性软方向呈各向异性析出。     

Sn合金化对Gd5Si2Ge2磁致冷材料结构和性能的影响

以商业纯Gd为原料,采用非自耗电弧炉氩气保护下熔炼了Gd5Si2Ge2-xSnx(x=0.2,0.5,1)和Gd5Si2-yGe2Sny(y=0.1,0.2,0.5)系列合金,研究Sn合金化对Gd5Si2Ge2晶体结构和磁热性能的影响.粉末XRD结果表明Sn代Ge样品具有正交Gd5Si4型结构;Sn少量代Si(y=0.1,0.2)的样品具有单斜Gd5Si2Ge2型结构;Gd5Si1.5Ge2Sn0.5则为单斜和正交的混合结构.用超导量子磁强计(SQUID)测定了样品的M-T和不同温度的M-H曲线,结果表明Gd5Si2Ge2-xSnx(x=0.2,0.5,1)不具有巨磁热效应;Gd5Si1 9Ge2Sn01合金的最大磁熵变达15.3 J/kg·K(0 T～5 T),具有巨磁热效应.     

形变对Ti-Ni-Hf高温记忆合金相变及双程形状记忆效应的影响

采用微分扫描式量热法(DSC)、拉伸试验和弯曲试验研究了形变对Ti36Ni49Hf15高温形状记忆合金相变及双程形状记忆效应的影响.结果表明,形变不影响合金的相变顺序.在马氏体状态下变形时,随形变量的增加,Ti36Ni49Hf15合金的马氏体相变温度略有下降,逆马氏体相变温度上升.当形变量一定时,合金在马氏体状态下不同温度变形,对合金的相变温度没有显著影响.Ti36Ni49Hf15高温记忆合金在马氏体状态下直接变形可以产生双程形状记忆效应,其双程可逆应变量随形变量的增加而增加.在随后的热循环过程中,合金的双程形状记忆效应在最初的几次循环过程中迅速下降,而后随循环次数的增加趋于稳定.     

电脉冲处理对FeMnSiCrNiNbC合金NbC析出及记忆效应的影响

研究了电脉冲处理对FeMnSiCrNiNbC合金形状记忆效应的影响,并对其微观机理进行初步探讨.结果表明,Fe17Mn5Si8Cr5Ni0.5NbC合金经5%预变形,300 V,1 Hz电脉冲处理13次后形状回复率达到80%,比800℃时效1000s获得的最大值提高12%.SEM分析表明,电脉冲处理可在极短的时间内加速诱导大量、细小的NbC颗粒在基体内析出,进而有效地改善了合金的记忆性能并提高了效率.     

溶样方法对不同陶瓷基材DPF中铂和钯测定的影响

柴油颗粒过滤器(DPF)的不同陶瓷基材酸法溶解效果有差异,影响样品中铂钯含量测定。对比实验表明,与标准酸溶法相较,碱熔法对不同陶瓷基材均有较好的溶解效果,但操作稳定性较差。对钛酸铝基材样品,用正交试验法考察了多种酸溶试剂的影响,优选出的酸溶试剂配比为采用8 mL盐酸,4 mL硝酸,2 mL氢氟酸溶解0.25 g样品,测定铂、钯的回收率为97.1%、98.7%,相对标准偏差分别为2.86%、1.50%,与标准酸溶法处理堇青石基材和碳化硅基材样品所得结果相当。