半固态固相体积分数的拟合公式

提出了先用抛物线拟合合金液相线和固相线、再用杠杆定律求合金半固态固相体积分数公式的新方法.用新方法求得的Mg-Pb合金半固态固相体积分数公式不仅计算精度高,如Mg-40%Pb合金半固态固相体积分数公式的计算值与测量值的最大绝对误差仅为0.022,而且,因为半固态固相体积分数公式中包含温度和合金元素含量两个自变量,所以扩大了半固态固相体积分数公式的应用范围.     

亚共晶铝硅合金中气体含量的热分析研究

从氢在合金中的溶解度及铝氢二元平衡相图的角度，解释了铝硅合金熔体中的气体含量对热分析特征值的影响。指出，可以把氢的析出当作一种相变过程来处理，通过计算生成相固相分数的方法以评估熔体的含气量     

电铸制备Ni-Fe合金的居里温度研究

磁性材料因其居里温度特征而可以用来感知周围温度并应用于控制或报警。采用电铸工艺制备了Ni-Fe合金磁性材料,对其成分和居里温度进行了测试。结果表明,电铸Ni-Fe合金中的Fe的质量分数随电解液中硫酸亚铁浓度的增加而增加;依电铸Ni-Fe合金中Fe的质量分数的高低,其磁热重曲线呈现两种不同的形式;Fe的质量分数在0~70%的范围内增加,电铸Ni-Fe合金的居里温度先上升后下降,居里温度值约在358~633℃的范围内。     

Si质量分数对RE-Al-Fe合金的组织及其性能的影响

通过在RE-Al-Fe合金(3%RE-Al-Fe)中加入不同质量分数的硅铁,探究Si质量分数对RE-Al-Fe合金的组织及性能的影响。利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪分别测试样品的显微组织和相结构。试验结果表明:在3%RE-Al-Fe合金中,不添加Si的合金由FeAl3、Fe2Al5和RE-Al-Fe相组成,随着Si的质量分数(2%、4%、6%、8%)逐渐增加,合金中均出现铝铁硅(Al-Fe-Si)相;随着Si质量分数的增加,Al-Fe-Si相的衍射峰先增强后减弱,当Si质量分数达到6%时衍射峰强度最大;随着Si质量分数的增加,硬度值的变化趋势是先增大后减小,当Si质量分数达到6%时硬度值最大为92HV。     

Cu-Cr合金初生Cr相析出的数值模拟

建立了零固溶度二元合金初生相析出的随机性物理数学模型,以Cu-Cr合金为例,利用可视化语言Visual C 编制程序,模拟了不同冷却速度下初生Cr相的析出过程,晶粒尺寸、晶粒数密度及面积分数等与实验结果具有定性的一致性.     

全息合金定位设计系统和Au-Cu系的全息网格相图（英文）

以Au-Cu系为例,介绍3项发现和2个方法。第一,建立全息合金定位设计系统是推动系统金属材料科学和合金基因工程持续发展的新路径。它的基地由材料测试和计算中心、系统金属材料科学中心、合金基因工程中心、全息合金定位设计系统信息中心和控制中心组成。第二,原子移动的共振激活和同步交换机制具有2种形式:局域式和定向扩散式。第三,平衡和亚平衡全息网格相图是研究者发现、设计、生产和应用先进合金的蓝图和可操作平台,它们分别由合金相的等温Gibbs能线的平衡杠杆线数值法和亚平衡交点数值法获得。点击每一格点便可获得设计合金的3个结构层次信息:组织的相的组成和分数,相的排列结构和性质;合金相的成分,合金基因排列结构和性质;合金基因的电子结构和性质。它将开创一个网络设计先进合金的新时代。     

含量对 Mg-6Zn-Y-Zr-xSb 合金组织与性能的影响(英文)

利用OM、SEM、XRD及力学性能测试,研究Sb含量对Mg6ZnYZrxSb合金铸态组织及性能的影响。结果表明:添加Sb可以使晶界处网状连续组织变为颗粒状,并且随着Sb含量增加,颗粒的体积分数增加。低Sb含量合金的铸造组织由α-Mg、富锌相、共晶组织(α-Mg+I相)和YSb组成;随着Sb含量的增加,I相逐渐消失,Mg3Sb2和二元共晶Mg4Zn7开始出现。起初合金的拉伸强度和延伸率随Sb含量的增加而提高,而当Sb含量过大时,合金的综合力学性能下降。     

耦合热力学相变路径预测Fe-C包晶合金宏观偏析

针对Fe-0.1％C(质量分数)包晶合金冷却过程中多固相共存及界面分配系数实时变化的情况,由杠杆定律结合热力学平衡计算(LR-TEC)获得合金由液相冷却至室温的相变路径,制成相变路径数据表,由成分与热焓线性插值获得相应温度、相质量分数、相成分和相焓,以及凝固潜热释放量和比热容随多固相析出以及成分和温度的变化关系,与连续介质宏观传输模型相结合,预测了铸锭宏观偏析形成过程.模型采用经典的Sn-5％Pb合金凝固基准实验进行了验证.在随温度和溶质成分即时变化的分配系数及多固相的影响下,预测的Fe-0.1％C合金截面偏析变得更为严重.计算结束时,采用LR-TEC耦合宏观传输预测的最大负偏析在距铸锭左侧x=16 mm、距底面y=45 mm处,偏析率为-2.22％;而杠杆定律解析式(LR Analytical)预测的最大负偏析位于y=55 mm左侧壁面处,偏析率为-1.78％.2者预测的最大正偏析都位于铸锭右侧贴壁区域,合金冷却过程中的相变路径采用LR-TEC比LR Analytical预测的偏析率大1.13％.凝固计算结束时区域内仍多固相共存,其中α、γ两固相,α、渗碳体(CEM)两固相及α、γ、CEM三固相分别共存于铸锭左侧x<0.0342 m的低温区域,δ、γ两固相共存于区域右侧x>0.0858 m的高温区域.     

过冷熔体定向凝固过程枝晶生长的相场法模拟

利用二元合金相场模型与溶质场进行耦合计算，以Al-4．5％Cu合金为例模拟了二元合金定向凝固的枝晶生长过程。研究了不同过冷度下二元合金过冷熔体定向凝固时枝晶的演化过程及其溶质场的分布情况。结果表明：利用相场模型可以逼真地模拟枝晶的生长过程，以及界面形貌从平界面向柱状晶生长的转变，可再现枝晶演变过程中相互之间的竞争生长和熔合现象。     

混合稀土RE对Mg-10Al合金组织及性能的影响

研究了不同质量分数的混合稀土对Mg-10Al合金显微组织和力学性能的影响。研究结果表明:加入混合稀土RE后,Mg-10Al合金的晶粒明显细化,β相由网状变为颗粒状,RE与铝结合形成Al2RE和Al11RE3新相,合金的抗拉强度和伸长率均得到显著提高,且随RE质量分数增加,呈先增大后降低的趋势。在RE质量分数为1.5%时,合金组织细化效果最好,抗拉强度达到最大值,从Mg-10Al合金的81 MPa提高到164 MPa.而伸长率则在RE质量分数为0.5%时达到最大值,由Mg-10Al合金的0.5%增加到1.56%.     

金相学中杠杆定律的应用

从杠杆定律所揭示的金相图中两相区中的相的成分和其相对量的基本关系,并从相图中多相区(三相及以上相区)相的特征,提出了杠杆定律在多相区的应用并给出了具体例证。为用杠杆定律定量分析多相区相图,提供了理论依据。     

Experimental and Theoretical Determination of Phase Fraction in the Fe-B-V Alloys

In the present work the fraction of equilibrium phases in various Fe-B-V alloys was determined by various methods. Area fractions were determined from pictures of microstructures of alloys by means of software Gwyddion. Fractions were calculated also by lever rule from experimentally determined values. All experimentally determined fractions were compared with equilibrium fractions of phases calculated with software Thermo-Calc. Good agreement between theoretical and experimental values was found. The reason of the study was to verify the parameters for thermodynamics calculations for the Fe-B-V system Homolová et al. (J. Alloys Compd. 520:30-35, 2012).     

铁含量对K418合金TCP相析出规律的热力学分析

利用Thermo-Calc软件热力学计算得出铁含量对K418合金的TCP相析出规律的影响。结果表明：K418合金析出相为MC相、M23C6相、γ相、γ′相、σ相、μ相、α-Cr相、M3B2相和液相。随着铁的质量分数从2.5%降至0%,碳化物、硼化物、液相线的含量变化较小,有少量α-Cr相析出。为减少K418合金TCP相析出,铁的质量分数建议控制在1.25%以下,无σ相析出且TCP相含量较少。实际生产中制定K418合金铁含量的目标值还需考虑设备状况和冶炼烧损量。     

灰铸铁凝固过程结晶潜热处理模型

基于潜热处理的温度回升法,针对灰铸铁凝固过程中具有初晶和共晶两个阶段的凝固特性,提出了适合灰铸铁的带共晶的潜热处理方法。根据Fe-C-Si三元合金相图,采用杠杆定律来计算初晶和共晶的分配系数。将该方法应用于实际灰铸铁件的凝固模拟计算,并将计算结果与不区分初晶与共晶过程的潜热处理方法的计算结果相比较。该方法的计算结果更接近实际凝固情况。     

Influence of coupling with calculation of phase diagrams on microsegregation forming simulation of Al-4.5%Cu alloy

The effect of coupling with calculation of phase diagrams on microsegregation forming simulation was investigated. The traditional simplified phase diagram and calculated phase diagram were introduced into the numerical models respectively and simulation on microsegregation forming of the Al-4.5%Cu alloy ingot was also presented. The simulation results were both compared with the experiment results. The results show that the calculated sencondary arm spacing with these two kinds of phase diagram are almost the same because relationship between the coarsening model and the information of phase diagram is not close. The calculated eutectic phase volume fractions of different locations in the ingot coupled with different phase diagrams are discrepant. The calculated volume fractions are consistent with the experiment results when calculated phase diagram couples, but are far from the experiment results and obviously inacceptable when traditional simplified phase diagram couples. So, coupling with accurate calculated phase diagrams is very significant for microsegregation forming simulation since much information of the phase diagram is used in the models and it can improve the precision of simulation results.     

新型Al-Ni/7050复合材料中强化相尺度与形态的定量表征

采用熔铸原位合成法制备Al-Ni/7050复合材料,结果显示,原位生成的Al-Ni相尺寸不一,以长径50μm以上为主,拉伸试验发现,Al-Ni硬脆相粗大是引起脆性断裂的主要原因。对7050-10Ni复合材料进行多道次热/冷轧制显示,Al-Ni相尺度与形态递进变化,采用矩形近似测量法测量和表征材料中大块板条第二相尺寸的变化规律,结果表明：轧制后,Al-Ni增强相破碎,由初始树枝状板条破碎为近等轴颗粒,其中冷轧后颗粒棱角破碎迹象明显,热轧后颗粒倾向于保持原有棱角,仅缩小颗粒尺寸,硬度测试表示,Al-Ni相尺寸与硬度有峰值对应关系,其中冷轧加工硬化趋势较明显。     

微量样品的X射线定量相分析

从Ｘ射线衍射强度的指数方程出发，考虑到１％的允许误差，经数学处理建立了微量薄膜样品的质量与衍射强度间的线性方程ｙ＝ａ＋ｂＩｎ；ａ，ｂ值用被测物相纯样的外标曲线确定，线性方程的相关系数ｒ＝０．９９５，从而建立了微量薄膜样品的物相定量分析直接对比法。同时，建立了微量样品和有限厚样品间临界值的实验方法及有限厚样品衍射强度的吸收校正方法。所建立的方法用于矿山呼吸性粉尘中αＳｉＯ２的定量测定，检出下限达０．０１ｍｇ。     

马氏体回火过程中组织转变量预测的实验研究

利用45号碳素钢，实验研究了不同加热速度及保温温度和保温时间条件下马氏体回火过程的组织变化，结果发现，即使在高速加热过程中，马氏体也能发生回火组织转变．通过数据处理，利用回火参数λ建立了能比较准确、方便地预测回火组织转变量的动力学方程，数值模拟计算结果表明，马氏体回火组织转变量计算结果与实验结果吻合。     

基于相场法的Ni0.75Al0.05Fe0.2合金预析出相时效过程（英文）

用微观相场法结合自由能和原子间作用势研究了Ni0.75Al0.05Fe0.2合金在1000K时效中沉淀前期的预析出相的形成和转变过程;分析了沉淀前期预析出相和平衡相的自由能、微结构、成分和相体积分数随时间的变化。研究表明:由于结构接近,原子有序化首先形成非化学计量比预析出相L10,随着时间的延长,预析出相L10逐渐向L12相转变,并逐渐达到化学计量比平衡相L12。且发现此转变过程与自由能和原子间作用势有关,预析出相L10比平衡相L12的自由能高且原子间作用势小,故L10相不稳定且转变为稳定的L12相。     

Al-Si-Cu-Mg-Zn合金的高温相变储热性能研究

制备了20种基于Al-Si-Cu-Mg-Zn合金的高温相变储热材料,采用综合热分析技术研究其储热性能。结果表明,20种储热材料的相变温度处于440℃~650℃之间,均具有较大的相变潜热,大部分储热材料的相变潜热在200 J.g-1以上。Al-Si合金储热材料具有较高的单位质量储热量;Al-Cu-Zn合金储热材料具有较大的单位体积储热量;Mg、Zn能显著降低相变温度,具有较好的扩大储热温度范围作用。