高温熔体雾化过程中过热度的数值模拟

基于紧耦合气雾化喷嘴,运用Fluent软件对高温熔体雾化过程进行数值模拟,分析过热度对高温熔体雾化液滴凝固前飞行距离和液滴破碎程度的影响。结果表明,当过热度增大时,液滴的平均直径(SMD)有减小的趋势,有利于细化雾化颗粒的粒径;液滴的凝固前飞行距离相对比较平缓,中间有小幅的升高趋势。当过热度达到100℃时,液滴的破碎比较充分,颗粒的平均直径满足生产的要求,熔体进行雾化后,其平均直径为52.886μm,液滴的飞行距离为32.68mm。     

冷坩埚电磁冶金数值模拟研究

冷坩埚电磁冶金技术是制备特殊新材料的重要技术,其特点为凝壳参数可通过分瓣感应加热和坩埚水冷控温的方法控制。采用数值模拟,从磁通密度和电磁力方面,研究熔融精炼使用的冷坩埚结构和电磁场。研究结果表明：在坩埚强度允许范围内,分瓣数增加有利于提高透磁性能,熔体产生的磁通密度和所受的电磁力主要集中于切缝附近。     

轻型屋顶绿化技术的节能效果

当城市区域越来越大、建筑物越来越多时,创造了生物及人类的植物占地面积越来越少;随着人类活动不断增加,树木和农田不断减少,太阳能转化为生物能的途径逐渐被阻断,地球将渐渐失去对环境的自净能力.在城市区域越来越大的同时,要尽量地保证植物有一定的覆盖面积才能使人类活动具有可持续性,已越来越受到国际社会的关注.2010上海世界博览会展示了给建筑物穿件活体植物外衣的技术,体现了使建筑森林尽量地反哺植物森林的理念.     

微熔池凝固组织的数值模拟研究

采用数值模拟对选区激光熔化20μm微熔池凝固过程的微观组织演化进行了模拟,研究了微熔池Y轴空间等距截面凝固组织的平均晶粒尺寸和形状因子的变化。模拟结果表明：微熔池内晶粒沿垂直于熔池壁面的方向择优生长,XZ、YZ截面组织多为柱状晶,凝固组织的平均晶粒尺寸和形状因子均先增大再减小,微熔池中心晶粒的平均形状因子和尺寸最大。     

固溶温度及时间对高氮不锈钢耐蚀性能的影响

使用真空感应炉+电渣重熔炉在0.08 MPa下制备了氮含量0.54%的高氮无镍奥氏体不锈钢,热轧后分别在800、900、1000、1100、1200 ℃下保温不同时间,研究在不同固溶工艺下试验钢的显微组织和耐蚀性。采用动电位极化曲线研究不同固溶工艺下高氮不锈钢在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性能,并在6%FeCl₃溶液中浸泡8 d后计算其质量损失率和腐蚀速率。结果表明,固溶对高氮不锈钢组织及耐蚀性能的影响很大,经1000、1100 ℃热处理后的试验钢为单一的奥氏体组织;未经热处理和经800、900 ℃热处理的试验钢组织中存在析出相Cr₂N;经1200 ℃热处理的试验钢从奥氏体中析出了铁素体组织;1100 ℃下保温1 h的试验钢耐蚀性最好,腐蚀速率仅为1.35×10^-5 g·cm^-2·h^-1;800 ℃保温3 h后试验钢的耐蚀性最差,腐蚀速率高达8.18×10^-4 g·cm^-2·h^-1;而316L不锈钢的耐蚀性能介于两者之间,腐蚀速率为1.24×10^-4 g·cm^-2·h^-1。     

凝固过程微熔池温度场数值模拟及分析

采用数值模拟软件对微米和毫米尺度微熔池凝固过程中的温度场进行了模拟,探究了微熔池凝固过程中温度场和固相的变化规律,并对比了20μm和20 mm熔池凝固过程中温度场和固相变化的异同.结果表明,20μm、30μm和40μm熔池的温度降低到固相线温度用时分别为7.2 ms、11.1 ms和14.3 ms,平均速率分别为241...     

石灰石微观形貌对其煅烧后物化性能影响

为研究石灰石微观形貌对其煅烧后石灰物性参数及活性的影响,将三种产区的石灰石矿进行了XRF、扫描电镜观察、煅烧、石灰活性检测等一系列等试验。研究石灰石的微观晶粒度对其烧成石灰的孔隙度、水活性的影响。结果表明:三种产区石灰石的晶粒尺寸在10 ～ 50 μm之间,微观晶粒形状和大小有所不同;在相同煅烧温度和时间下,随着石灰石微观晶粒度增大,煅烧后所获得石灰孔隙率越高,石灰活性越大。     

激光选区熔化制备TiC强化M2高速钢组织与性能

M2高速钢（high-speed steel,HSS）作为一种中合金高碳工具钢,广泛应用于机加工行业中。使用激光选区熔化技术可以直接制备出具有精细复杂结构的工件,研究了TiC强化的M2高速钢的SLM成型工艺参数,分析了TiC的添加对M2高速钢微观组织、物相、性能的影响。试验结果表明,当激光功率为270 W、扫描速度为700 mm/s、扫描间隔为100μm时可以制备出相对致密度为97%以上的TiC强化M2高速钢样品。金相分析结果表明,打印态M2高速钢XZ面微熔池内部以柱状晶组织为主,而添加质量分数为1%的TiC后,XZ面柱状晶组织则全部变成等轴晶组织;SEM结果显示XY面组织以等轴晶为主,并且分布较为均匀,晶粒边界处存在点状析出物,TEM结果显示析出物主要为添加的纳米TiC粒子及析出的碳化物。添加TiC后样品的平均晶粒尺寸由1.440μm变为0.585μm,晶粒细化效果明显。XRD结果显示纯M2高速钢的物相主要为BCC马氏体,含有少量的FCC残余奥氏体。随着TiC的加入,XRD衍射峰中M_xC_y型碳化物的峰强度增加,TiC的加入诱导了碳化物的生成,添加质量分数为1%TiC的M2高速钢的耐磨性较纯M2高速钢提升约39%,TiC的加入起到了晶粒细化和析出强化作用,细小的晶粒及析出的碳化物显著地提升了高速钢耐磨性。     

先进氧化物弥散强化钢制备技术研究进展

采用先进氧化物弥散强化(ODS)技术制备出的氧化物弥散强化钢具有优异的力学性能和耐蚀性能。对ODS钢铁材料的配粉技术、制备工艺、微观结构、力学性能和强化机制进行了阐述。ODS钢原料中高品质第二相粒子和金属粉体是制备基础,将纳米结构氧化物粒子添加到金属基体中,常采用球磨合金化法制备出金属粉末原料,其中Y₂O₃、Al₂O₃等纳米氧化物是ODS钢常用的弥散强化粒子。ODS钢铁材料的组织和性能取决于其制备工艺,传统冶炼铸造法制备ODS钢较困难,而粉末冶金法制备ODS钢较为常用,包括热挤压法、热等静压法、放电等离子烧结法等;增材制造工艺是制备ODS钢的新途径,特别是选区激光熔化法已经用于研制ODS不锈钢。Y₂O₃粒子ODS钢中,易与氧结合的金属元素(Ti、Al、Zr等)与固溶到基体中的Y和O元素发生反应后,以复杂氧化物形式析出并赋存于微观组织中。大量弥散分布的第二相粒子钉扎晶界和位错,阻碍位错运动,从而起到弥散强化效果,提高了先进ODS钢的力学性能和耐蚀性能,扩大了...