各向异性条件下晶粒长大过程的相场法模拟

引入与时间有关的取向错配场变量,模拟了晶界能各向异性条件下晶粒长大的演化行为.模拟结果表明,与晶界能各向同性系统相比,随演化时间的延长,晶界能各向异性延迟晶粒的生长,使得晶粒的平均面积呈非线性变化;在相同的演化时间下,各向异性系统的晶粒尺寸分布比各向同性系统宽;晶界边数少的晶粒所占的比例明显增加;进入准稳态后,各向异性和各向同性系统中的晶粒相对尺寸分布随时间皆无明显变化.     

镁合金 AZ40M 再结晶晶粒尺寸与硬度模型研究

目的研究变形温度及变形速率对镁合金AZ40M再结晶晶粒尺寸以及硬度的影响。方法在gleeble-1500D热模拟机上进行热物理模拟压缩实验,变形温度为250~400℃,变形速率为0.001~1 s-1,通过金相法观测AZ40M镁合金在不同变形条件下的组织形貌,采用维氏硬度计测出镁合金热变形后的硬度值。结果当升高变形温度或降低变形速率时,材料的晶粒尺寸增大且硬度减小。结论得出了再结晶晶粒尺寸的变化规律,建立了AZ40M镁合金的晶粒尺寸与硬度的关系模型。     

晶粒生长过程的相场模型研究进展

材料微观组织很大程度上决定了其宏观物理力学性能,采用相场模型来模拟多晶材料体系的晶粒生长已成为国内外研究微观组织的热点之一.相场模型的核心在于引入一系列保守场和非保守场变量来表述微观组织的空间分布.详细介绍了场变量模型的基本原理和数值计算方法,综述了相场模型在晶粒长大模拟中的最新进展,提出了相场法在微观组织模拟中存在的问题及今后研究的方向.     

纳米相复合合金中相的长大动力学

综述了近年来纳米相复合合金中相的长大动力学的研究进展,简述了单相体系中晶粒长大的动力学理论,着重介绍了纳米相复合合金中小体积分数相和基体相长大的动力学理论。对纳米相复合合金而言,其小体积分数相的长大满足经典的Ostwald熟化理论——LSW理论,而基体相的长大规律有待进一步研究。     

纳米复合永磁体的成分、晶粒尺寸与各向异性

以Nd2Fe14B/α—Fe为例，研究了晶粒之间交换耦合相互作用对纳米复合永磁体有效各向异性的影响。纳米复合永磁体的有效各向异性常数可用软—软、硬—硬、软—硬三种不同晶粒界面对应有效各向异性常数的统计平均值表示。计算结果表明：材料的有效各向异性常数Keff随软磁性相成分的增加而降低；在相成分比例一定的条件下，随软、硬磁性相晶粒尺寸比值的增加而增加。     

高强镁合金的纳米金属改性研究

为提高高强镁合金的力学性能,在Mg-3Gd-2Zn-0.5Zr镁合金中添加了1.5%纳米Ti,对制备出的铸态镁合金试样进行了OM、SEM、XRD分析,并进行了力学性能、阻尼性能和耐磨损性能的测试与分析。结果表明,纳米金属钛的添加,显著提高了合金的力学性能、阻尼性能和耐磨损性能,使合金在6×10-5,20×10-5,40×10-5应变振幅下的阻尼性能分别提高54%,77%和81%;250℃磨损体积和摩擦因数分别减小68%,11%。借此为高强镁合金的纳米改性研究提供进一步指导与借鉴。     

基于人工神经网络的AZ31镁合金形变组织晶粒尺寸预测

研究了不同挤压工艺下AZ31镁合金的微观组织,获得了不同变形条件下晶粒尺寸的试验数据,并结合人工神经网络建立了不同挤压工艺条件下晶粒度的BP模型.结果表明,用该网络模拟得到的结果与试验数据较吻合,建立的人工神经网络模型能够精确预测热挤压条件下变形参数与晶粒度的关系,对镁合金零件热变形工艺设计和产品质量控制具有特别重要的意义.     

基于复合变形的镁合金动态再结晶及晶粒尺寸研究

目的 研究复合变形工艺参数对镁合金动态结晶体积分数及镁合金晶粒度的影响规律.方法 采用镁合金板材压痕-压平复合变形技术、扫描电子显微镜和EBSD等材料性能先进检测技术,获得经过复合变形后的镁合金材料的微观组织及动态结晶体积分数、镁合金的晶粒度等相关数据.结果 当变形温度为350℃、复合变形系数为0.375时,动态再结晶...     

金刚石薄膜中晶粒尺寸的研究

扫描电子显微研究表明，化学汽相沉积的金刚石薄膜中晶粒大小比较均匀。但随着沉积时间和薄膜厚度的增加，晶粒逐渐变大，且每一层内，存在少量的大金刚石颗粒，讨论了晶粒尺寸变化和大晶粒形成的原因和机制。     

变形温度对镁合金等通道转角挤压晶粒尺寸演变影响的有限元模拟

目的研究变形温度对AZ31B镁合金等通道转角挤压(ECAP)过程中晶粒尺寸演变的影响。方法建立AZ31B镁合金动态再结晶和晶粒长大数学模型,采用Fortran语言编写晶粒演变子程序,并通过商用有限元软件MARC的二次开发接口,建立耦合微观组织演变的AZ31B镁合金等通道转角挤压有限元模型,研究变形温度对等通道转角挤压过程应变场、再结晶百分数和晶粒尺寸的影响规律,并与实验结果进行比较。结果随变形温度从200℃增至400℃,原子热激活效应增强,再结晶百分数从75.37%增加至99%,平均晶粒尺寸从6.67μm增加至25.7μm,且晶粒尺寸分布均匀性增大,但是200℃变形的ECAP试样出现开裂。结论在250~300℃温度区间内进行ECAP变形,有助于获得细小均匀的微观组织,同时避免出现变形开裂。     

表面纳米化后表层纳米结构的热稳定性研究现状

综述了材料经过表面纳米化处理后其表层纳米结构热稳定性的国内外研究现状.包括研究表层纳米结构热稳定性的一些常用的方法、影响表层纳米结构的热稳定性的主要因素(主要是影响晶粒长大的因素)及机理.     

激光合金化中SiC颗粒对镁合金热影响区晶粒生长的CA模拟研究

基于晶界能和晶界曲率的晶粒生长驱动力理论,建立了二相粒子晶粒生长的元胞自动机模型。将二相粒子SiC对镁合金激光合金化中晶粒生长进行了模拟。结果表明,模拟过程稳定,模拟结果与其微观组织相吻合,建立的元胞自动机模型适用于SiC颗粒对镁合金激光表面合金化的晶粒生长情况。     

多向锻造法细化镁合金晶粒的研究现状

多向锻造技术能显著细化晶粒,大幅改善材料的力学性能,是一种极具潜力的大塑性变形工艺。综述了多向锻造技术细化镁合金晶粒的研究现状,介绍了多向锻造技术的工艺流程以及晶粒细化机制,展望了多向锻造技术未来的研究方向。     

溶质对单相纳米晶材料晶粒长大行为的影响

从热力学角度来看,溶质在晶界偏聚,通过降低晶界能来降低晶粒长大的驱动力,从而抑制晶粒长大。从动力学角度来看,溶质与晶界交互作用,钉扎晶界,使晶界迁移速率降低,从而抑制晶粒长大。本文从热力学和动力学两方面综述了溶质对单相纳米晶材料晶粒长大行为的影响,并展望了其发展方向。     

稀土元素对镁合金晶粒细化的研究综述

根据稀土元素在镁合金中存在的形式及其作用,综述了稀土Ce、Nd、Y、Er及Sc在镁合金中的晶粒细化效果及其作用机理。一定量的Ce、Nd、Y、Er及Sc对镁合金晶粒均有细化作用,根据稀土固溶度的不同,其细化合金晶粒所加入的量也不同;镁合金晶粒开始粗化时所添加的稀土量是随着其在镁合金中的固溶度增加而增大的。     

镁合金冠脉支架扩张力学性能模拟研究

支架的扩张性能及力学性能是手术成功与否的重要因素之一。利用有限元方法仿真模拟分析了镁合金支架体外耦合扩张过程,重点研究不同支架初始直径、支撑体长度和周向个数对扩张性能及力学性能的影响,以达到结构优化的目的。结果显示,减小支架初始直径,支架应力应变分别降低3.94%和16.59%;增加支架支撑体长度,支架应力应变分别降低15.76%和49.50%;增加周向支撑体个数,支架应力应变分别下降8.97%和31.78%;改变3个结构参数均可以有效降低支架应力应变,其中支撑体长度的影响较大。通过支架的扩张性能及力学性能分析出支架最优结构,为将来镁合金支架的设计优化提供重要参考依据。     

溶胶—凝胶法制备ＴiO2纳米薄膜的晶粒长大机理研究

通过sol-gel法在普通钠钙玻璃表面制备了均匀透明的锐钛矿型ＴiO2纳米薄膜,用透射电镜（TEM)、Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）和紫外可见吸收光谱（ＵＶ－ＶＩＳ）等对薄膜的晶粒大小和透光率进行了表征,结果表明,随着镀膜次数和热处理时间的增加,薄膜中的平均晶粒大小接近线性增加,仅增加ＴiO２薄膜的热处理时间,薄膜中晶粒长大不明显,其吸收阀值未发生明显的红移,因此,薄膜中晶粒长大的机理可能是：上一次镀的ＴiO2晶粒成了下一次镀ＴiO2溶胶的晶核,并在此基础上逐渐长大。