含铜430不锈钢在模拟生理盐水环境下的耐蚀性能研究

为研究含Cu 430不锈钢在生理盐水环境下的腐蚀行为,采用电化学测试方法研究了含Cu 430铁素体不锈钢在模拟生理盐水(质量分数0.9%NaCl)溶液中的耐蚀性能,同时,利用Mott-Schottky曲线和X射线光电子能谱(XPS)对钝化膜的半导体特性和表面成分进行了表征,并借助扫描电镜(SEM)观察了电化学腐蚀后的表面形貌。结果表明,在0.9%的NaCl溶液中,不含Cu和含1.57%Cu(质量分数)的430铁素体不锈钢表面均产生了钝化膜。与不含Cu相比,含1.57%Cu的不锈钢耐蚀性降低。Cu元素对430铁素体不锈钢钝化膜中Cr_(2)O_(3)的形成有抑制作用,从而提高了钝化膜中的缺陷密度。加入Cu元素后,430铁素体不锈钢点蚀坑主要分布在富铜相附近,富铜相破坏了钝化膜的连续性,致使耐蚀性下降,不锈钢表面形貌破坏程度增大。

热处理对2205双相不锈钢焊接接头力学性能的影响

对手工焊接2205双相不锈钢接头进行1 050℃固溶处理,随后在850℃进行不同保温时间的时效处理,采用光学显微镜观察不同热处理状态下接头各区域组织演变特征及σ相的分布情况,利用硬度仪、拉伸和冲击试验机对焊接接头进行力学性能试验,并借助扫描电镜分析冲击断口形貌与断裂机制。结果表明,焊后1 050℃固溶处理可有效改善2205双相不锈钢焊接接头的组织和性能;在850℃时效处理后,母材区、焊缝区和热影响区均有σ相沿铁素体与奥氏体晶界析出,随着时效时间的延长,σ相向铁素体内部长大,且含量增加,其中焊缝区对σ相的析出行为最为敏感;接头各区域中σ相的析出使母材区和焊缝区的硬度值增加明显,且焊缝区的硬度增长较快;焊接接头的抗拉强度由于脆性σ相的析出有所提高,但塑性和冲击韧度显著下降;冲击断口的断裂机制由固溶态的混合断裂向时效处理后以解理断裂为特征的脆性断裂转变。

用数值计算技术和试错法确定金属材料表面对激光的吸收率

提出了一种激光重熔条件下确定金属材料激光吸收率的方法．通过改变输出功率，控制试样表面状态，利用计算机数据采集系统对激光表面重熔的试样进行定点温度采集；按不同表面状态假定材料对激光的吸收率，采用经过验证的激光表面重熔数值模拟程序计算温度场并与实测结果对比，以试错法修正所假定的吸收率，确定了ＤＬ３１合金表面对激光的吸收率．与文献中实验得到的吸收率值较为接近．用所测吸收率值计算不同功率条件下试样定点温度的变化，与实测温度变化规律基本吻合．

时效处理对2205双相不锈钢焊接接头组织的影响

对固溶处理后的焊条电弧焊焊接2205双相不锈钢接头进行850℃保温30,180,360 min时效处理.采用光学显微镜、X射线衍射仪、能谱仪和铁素体仪分析了不同区域组织演变和σ相析出的规律.结果表明,焊接接头进行时效处理后,各区域均有σ相析出,析出位置主要在α/γ晶界或α/α晶界,并且σ相向铁素体内部长大,其析出机理是α→σ+γ2.延长时效时间,铁素体含量降低,σ相含量升高;σ相由点状→连续网状→片状分布转变;与母材和HAZ相比,焊缝区对时效处理最为敏感,σ相析出速率最大,当时效360 min后,铁素体几乎完全转变成奥氏体和σ相.

移动热源条件下熔池内流体流动和传热问题的数值研究

对有移动热源的表面重熔问题，在固定坐标系内，采用固定网格、焓－孔隙度法处理相变，并将移动热源引起的能量、 动量方程的变化作为附加源项构建控制方程组，使用控制容积积分法对其进行求解，数值模拟了激光扫描条件下熔池内传热、相交 及流体流动的情况；利用所开发的软件对同一扫描速度、不同激光输入功率条件下不锈钢材料熔化与凝固过程中温度场、速度场进 行了比较与分析．

抗菌处理对含铜铁素体不锈钢组织和性能的影响

试验钢进行了固溶及时效的抗菌处理,分析和研究了处理后含铜铁素体不锈钢组织和性能。采用不锈钢电解抛光技术与背散射电子的晶体取向衬度成像原理相结合,利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)及能谱仪(EDS)对析出相形状、大小、分布及其成分进行了研究,测定和对比了试验钢抗菌处理前后的力学性能、杯突值和硬度值。研究结果表明:抗菌处理后试验钢具有优良的抗菌性能和深冲性,为该种材料用于抗菌制品工业化生产提供了依据。

激光熔覆反应合成TiC_P/Al复合材料过程的模拟研究

针对激光熔覆反应过程中的熔化和凝固问题,采用对流/扩散单相统一控制方程组,统一处理固相、固液两相和液相中的传热和流动问题;对运动引起的动量传输和能量传输,采用源项法分别在动量方程和能量方程中加以处理;在商用软件PHOENICS基础上增添相应模块,开发了激光熔覆三维瞬态温度场数值模拟软件。并以ZL104合金激光熔覆原位合成TiCP/Al复合材料的工艺为实例,进行数值模拟,模拟结果与实验结果基本一致。

基于GA-ANN的不锈钢复合板剪切强度优化模型研究

基于人工神经网络和遗传算法,结合177组不锈钢复合板实测数据,构建不锈钢复合板剪切强度模型。研究确定不锈钢铬当量、铬镍当量比、复合板覆层厚度以及基材厚度为网络输入量,复合板剪切强度为输出量,隐含层节点数由试探寻优法确定,优化网络结构为4-7-1;比较Levenberg-Marquardt、Quick-Propagation、Standard Back-Propagation算法的训练误差、测试误差及计算迭代步数,确定以误差最小、计算速度最快的LM算法训练网络;另外,利用提前终止法避免ANN模型产生的过拟合的问题;在此基础上,引入遗传算法进一步优化ANN网络的权值和阈值,使得复合板剪切强度预测值与实测值相关系数达到0.997;将所构建模型用于实际不锈钢复合板剪切强度的预测,与实测值相近,进一步验证预测模型的有效性和可靠性。

数值计算与实验法相结合估定激光条件下原位反应的温度

用实验法获得了激光熔覆反应合成TiC_P/Al复合材料过程激光突然停止时刻的显微组织;在已开发的激光表面熔凝过程三维瞬态温度场和流场模拟程序的基础L,考虑了激光熔覆反应过程的特点,用试错法改变原位反应各自的反应温度并依此温度分别将反应热对温度场的影响计入数值计算,将计算得到的温度与激光突然停上试验组织状态图的位置线进行比较,估定出了不同原位反应的发生温度;以不同参数进行工艺试验并进行模拟计算,比较熔覆层与基体界面结合处的金相组织和模拟计算温度对应的情况,验证了估定温度的可靠性;激光熔覆条件下原位反应温度的确定,为合理选择加工参数并优化工艺提供了参考依据。

铸件点模数计算模型的分析

对铸件３种点模数计算的数学模型进行了分析比较，评述了它们各自的特点，为建立完善的点模数计算模型提供了依据。

马氏体时效硬化不锈钢高温流变应力本构模型

利用Gleeble 1500D热模拟试验机对15-5PH马氏体时效硬化不锈钢在变形温度为950～1150℃和应变速率为0. 01～10 s-1条件下进行了等温压缩实验。从获得的20组高温流变应力曲线中随机选取15组数据,分别建立了考虑应变参量的Arrhenius本构模型和人工神经网络模型,并通过这两种模型对剩余5组高温流变应力进行了预测。结果表明,两种模型都能准确反映15-5PH钢的高温动态软化规律。与考虑应变参量的Arrhenius本构模型相比,人工神经网络模型预测出的应力值与实验测量的应力值吻合度更好,其相关性系数和相对误差分别为0. 993和6. 63%。这说明所建立的人工神经网络模型可以很好的描述15-5PH不锈钢的流变应力,其预测值与实验值吻合较好。

神经网络的BP算法研究高速钢轧辊的热处理工艺

材料的处理工艺和性能之间具有很强的非线性关系,人工神经网络是解决非线性映射关系的一种有效的方法。本文以离心铸造高速钢轧辊的热处理工艺与性能的关系为研究对象,以人工神经网络中的BP算法为基础,借助MATLAB工具设计出具有预测高速钢轧辊性能的网络模型,训练后的网络模型对高速钢轧辊的硬度进行预测,得到了较好的效果。

浅谈学业指导教学工作内容特点及作用

在学业指导工作基本要求指导下，根据不同知识背景、不同个性等大学生的不同特点，采用集体、分组、个别谈话等多种指导教学方式，从帮助学生制定学习计划开始，帮助学生克服专业情绪，端正学习态度，调整学习方法，选修特色课程，培养专业方向，参加科研实践，优选就业方向等教学环节，明确了学业指导工作内容和重要性。

激光熔覆合成TiC_p/Al过程反应热焓的确定和计算

为深入研究激光熔覆反应合成TiCp/Al复合材料过程,数值计算该过程的温度场和流场时需将所发生的化学反应热纳入计算。因此本文采用在试样扫描过程中突然停止激光发射的办法,得到反应过程中不同阶段所形成的组织,进而判断出各阶段所发生的反应;利用差热分析法(DTA)和热力学计算法确定反应热焓值。研究表明:激光熔覆条件下Al-Ti-C粉料层中合成反应的过程为:先发生3Al+Ti→Al3Ti反应,再发生Al3Ti+C→TiC+Al反应。3Al+Ti→Al3Ti的反应热为146.63kJ/mol,Al3Ti+C→TiC+Al的反应热为38.60kJ/mol。该反应热焓值可用于温度场和流场的数值模拟计算。

铸铁件收缩时间分数、补缩率统计研究

以生产中的铸件为对象，通过生产统计获取铸件收缩时间分数、补缩率与铸铁种类、铸件凝固模数、质量周界商的系列数据。采用回归分析建立收缩时间分数、补缩率与铸铁种类、铸件凝固模数、质量周界商相关关系模型，实现铸铁件收缩时间分数、补缩率的定量计算。

送粉激光熔覆过程中熔覆轨迹及流场与温度场的数值模拟

提出了一种送粉激光熔覆中熔覆层表面形状及厚度的计算模型。将熔覆过程中固相区、两相区和液相区作为一连续介质,用非稳态固液相变统一模型来描述其流场与温度场,并采用固定网格移动坐标来处理带移动热源的流动与传热问题。能量方程用显焓表示,有关潜热的非稳态项与对流项均做为其源项处理。用Lambert-Beer定理和米氏理论计算粉末流与激光光束的相互作用,使模拟适用于送粉浓度较大的情形。数值模拟程序是在流体动力学软件PHOENICS基础上,通过添加源项、边界条件、熔覆层轨迹计算以及激光束和粉末流相互作用等相应模块实现。对钢基底上熔覆钴基合金Stellite6进行模拟所得到的计算结果与实验结果基本一致。

基于人工神经网络的超级马氏体不锈钢淬火力学性能预测

利用人工神经网络(ANN)方法建立了超级马氏体不锈钢(SMSS)淬火工艺参数与力学性能的预测模型。模型输入单元为淬火温度、保温时间和冷却方式,输出单元为抗拉强度、屈服强度和伸长率;网络为3-9-3结构,动量因子为0.2,采用提前终止法与Levenberg-Marquardt算法相结合训练网络,以实验结果验证网络的可靠性。预测结果表明,抗拉强度、屈服强度和伸长率相对误差绝对值的最大值分别为2.2050%、1.4393%和8.4211%。该模型可为SMSS热处理工艺制定提供参考依据。

双相不锈钢中σ相的析出及其数学模型

论述了固溶处理和时效处理对双相不锈钢中σ相析出规律的影响,并推荐了典型双相不锈钢2205和2507牌号优化的热处理工艺制度;根据σ相的形成特点,简要介绍了关于σ相析出数学模型建立的基本理论和步骤;并对国内外该技术的发展状况做了综合性的评述。

激光束作用下Al-Ti-C活化粉料中的化学反应(英文)

在激光扫描涂覆Al-Ti-C活化粉料层的铝合金试样过程中,突然停止激光发射,以在激光束前面形成合成反应过程中不同阶段所产生的组织,判断所发生的化学反应,即先发生3Al+Ti→Al3Ti反应,形成块状Al3Ti;以后再发生Al3Ti+C→TiC+3Al反应,形成大量TiC颗粒。将实验与数值模拟相结合,采用试错法求得:3Al+Ti→Al3Ti的反应温度为650℃,Al3Ti+C→TiC+3Al的反应温度为810℃。

900℃时效条件下超级奥氏体不锈钢904L的析出相研究

采用Factsage热力学软件计算和实验相结合的方法,借助金相显微镜、扫描电镜、透射电镜等检测技术,研究了900℃时效条件下超级奥氏体不锈钢904L热轧板的组织变化情况。结果表明:904L不锈钢在1080℃×40min固溶处理为单一奥氏体组织;900℃时效处理过程中,析出相优先在晶界上形成,随着时效时间延长,析出相数量逐渐增加,尺寸不断增大,最终在晶界上形成网状分布;TEM和EDS表征确定为富Cr、Mo和低Ni的σ析出相,形貌以条状和块状分布为主;热力学计算结果表明904L不锈钢在平衡状态下主要析出相为σ相,与实验结果吻合。