预测典型变形高温合金均匀化动力学的新模型

提出一种基于扩散距离概念的变形高温合金均匀化动力学新预测模型。通过定量电子探针(EPMA)分析,系统研究典型镍基变形高温合金(GH4141)的微观偏析和均匀化动力学。研究发现,基于残余偏析指数模型预测的均匀化动力学与实际测量结果之间存在一定差异。实验和理论分析均表明,考虑了过去通常被忽略的扩散方向因子的一维扩散距离模型可以合理地预测均化动力学。新模型在只需知道原始枝晶臂间距和扩散系数前提下即可完成预测计算,这为变形高温合金均匀化动力学预测提供了一种新的选择。

冶金生产余能回收的一种新的能量分析法

针对冶金生产余能回收过程,结合传统热平衡分析法和火用分析法提出了结合两者优点的新能量分析方法.并运用国内某大型钢铁厂的生产数据及相关参数建立起针对钢铁生产余能资源的能量分析模型.基于该模型提出了理论工序最小能耗,分析了各工序节能潜力.

GH4065A镍基高温合金多道次压缩变形组织演变规律

使用不同应变速率、不同应变量的阶段式降温工艺对GH4065A镍基高温合金在多道次压缩变形过程中的组织演变进行研究。结果显示:通过两道次各50%的压缩量即累积75%的工程应变量可以获得与相同温度、相同应变速率下单道次70%工程应变量接近的完全再结晶且晶粒细小的组织,即累积真应变达到1.39以上。每道次低于50%的工程应变量易产生未完全再结晶的“项链组织”或导致晶粒粗大。通过Deform模拟的直径为Φ508 mm的铸锭开坯过程显示,设置的变形工艺可实现在两镦两拔的情况下,使坯料中心部位的累积等效应变达到1.39以上,组织完全再结晶,而两端部分还有部分累积等效应变未能达到1.39,需要第3火次的变形以实现完全再结晶。变形过程中的晶粒粗大问题需要通过调节γ′相的析出来控制。

镍基高温合金GH4065A的热变形行为及组织演变规律研究

运用热力压缩试验设备对取自工业三联工艺(VIM+ESR+VAR)铸锭并完成均匀化的GH4065A样品进行试验。结果揭示了热加工工艺参数变形温度、应变速率和工程应变量对GH4065A流变应力的影响,并通过试验数据建立起GH4065A 50%工程应变量下的本构方程。在此基础上,通过试验数据绘制了GH4065A的热加工图和失稳判据图,明确了其稳定变形的加工区间。通过对变形组织演变规律的研究,明确了γ’相析出范围、未再结晶工艺条件、部分再结晶工艺条件、完全再结晶工艺条件,并绘制了GH4065A的再结晶图。

变形高温合金GH4065A的铸态组织及均匀化研究

应用SEM、DSC等试验方法研究了高温合金GH4065A电渣锭不同部位的铸态组织,并设计不同温度和时长的均匀化工艺制度处理样品,随后研究了不同均匀化制度下样品的微观组织演变和残余偏析指数变化规律。结果表明,铸态GH4065A中主要析出相为γ-γ’共晶相,硼化物相和TiN相,偏析较为严重的元素为Ti、Nb、Mo、W。经1160℃、10 h均匀化处理可以将析出相消除,并使Ti、Nb、Mo的残余偏析指数降至0.2左右,W的残余偏析指数降至0.4左右,是较合理的均匀化条件。生产现场由于铸锭尺寸较大,在1160℃炉内维持20 h左右均匀化时长是一个较为合理的均匀化制度。

基于材料基因工程方法的固态锂离子导体材料快速搜索研究

运用决策树算法和随机森林算法来构建针对固态超离子导体的筛选模型。基于从文献收集的数据集和20个基于材料晶格常数的参数,建立了两种决策树模型、一种随机森林模型和一种作为对比的逻辑回归模型。通过对比,随机森林模型展示出较低的算法复杂度和较好的泛化能力。这些训练好的模型随后被用于筛选Material Project数据库中的含锂的化合物。随机森林模型的筛选结果将候选材料总数降低了87.76%,其中包含有数种已知的超离子导体材料,因而展现出了该模型的可靠性和高效性。所使用的模型建立方法可以显著减少搜寻理想物理属性的材料所需要的时间,从而加速了新材料的研发过程。

高温合金GH4065A在高压下凝固的组织研究

通过OM和SEM观察了以常压和加压(2 MPa)两种凝固方式下的GH4065A铸锭显微组织,以分析加压对GH4065A铸锭凝固组织的影响。结果表明,常压下的铸态GH4065A有大量疏松缩孔,微观组织中主要析出相是γ’相,偏析最为严重的元素是Nb。在2 MPa下进行凝固,可以消除大量疏松缩孔,提高铸件的致密度,并使Nb元素的残余偏析指数大大降低;加压凝固可以使合金GH4065A的二次枝晶间距低于常压铸锭,这是由于加压使相变温度升高,从而增大熔体的相变驱动力,增加结晶数目,晶粒细化。上述结果表明加压凝固在高温合金中的巨大优势和应用前景,推广到更多的高温合金牌号,以发挥压力凝固的重要价值。