电流改变定向凝固单相合金枝晶间距机理

基于M-S理论的基本思路建立了电流作用下的凝固界面形态稳定性动力学微分方程式，并讨论了电流强度对稳定性及凝固过程达到稳定状态时所对应的扰动频率的影响．在此基础上讨论了电流改变定向凝固单相合金枝晶间距的机理．

单相合金凝固过程微观组织的三维数值模拟

基于晶粒形核和生长物理过程及热质基本传输过程,建立了单相台金凝固过程微观组织和微观偏析形成及枝晶形貌演化的三维数学模型,模型中考虑了成分过冷、曲率过冷和各向异性等重要因素.数值模拟结果表明,所建数学模型能够合理反映质点形核、晶粒生长和柱状→等轴晶转变物理过程,温度场、溶质场和微观组织形貌的模拟计算结果合理.自由枝晶生长过程的模拟结果表明,各向异性强度对枝晶生长和最终组织形貌具有重要影响:强各向异性趋于得到分支发达的树型结构,内部组织为取向平行排列规则的二次枝晶臂簇;而弱各向异性趋于得到表面凹凸不平的近似正八面体结构.模拟结果还证实枝晶内部存在小的孤立熔池,这有助于揭示微观组织中出现点偏析和微观缩松的根本原因.

单相合金快速凝固组织形成原理及应用

回顾了固液界面形态稳定性理论,分析了单相合金快速凝固组织形成的原理,最后介绍了快速凝固技术的最新应用。

Ni-Cu二元单相合金枝晶生长相场法模拟研究

在模拟过冷熔体合金的枝晶生长过程中,对相关参数进行优化。研究了Ni-Cu二元单相合金在等温和非等温凝固条件下,利用相场法对过冷熔体中的枝晶演变过程及过冷度对合金过冷熔体中枝晶生长的影响进行了模拟,获得比较准确的结果。结果表明,相场法的非等温模拟更符合枝晶生长的真实物理过程。

计算单相合金球状晶生长半径的数学模型

在Aron和Greer球状晶生长模型的基础上,分析了单相合金晶粒生长时间与冷却速度的关系,建立了计算单相合金球状晶生长半径的数学表达式。结果表明:晶粒生长半径与冷却速度的平方根成反比。该模型能与试验结果很好符合。

离子溅射诱发单相合金Cu—12at．％Au表面“元素局域富集”

用扫描电子显微镜结合电子探针微分析（ＳＥＭ／ＥＰＭＡ）技术测定了溅射诱发的靶点表面成份变化，观察了表面形貌结构凸起和凹陷处的成分差别．实验结果表明．单相合金Ｃｕ－１２ａｔ．％Ａｕ在３０ｋｅＶＡｒ＋离子溅射过程中产生了“表面元素局域富集”现象。根据“溅射－形貌增强元素局域富集模型”，它包括元素局域富集初级阶段和毛细压力发生的选择性诱发力的作用．并据此对实验结果进行了讨论。

单相合金平面凝固时固相平均成分的变化规律

本文从 Scheil 方程出发,推导了单相合金在固相无扩散、液相充分混和条件下,平面凝固时固裙平均成分随固相分数变化规律的数学表达式,并对此表达式进行了讨论.

Nd_2Fe_(12)P_7单相合金的制备及晶体结构

采用机械合金化方法得到了Nd -Fe -P 3元合金 ,然后用盐酸 (1∶1)进行后处理 ,得到Nd2 Fe1 2 P7单相粉粒。其晶格参数为a =9 2 80 ,c=3 70 5 。通过对晶体衍射谱强度的计算 ,给出了Nd2 Fe1 2

预测单相FCC高熵合金在宽温度范围内屈服强度的物理模型

针对单相FCC高熵合金,开发一个基于物理背景的温度相关性屈服强度模型,该模型无拟合参数。模型考虑晶格摩擦应力、固溶强化、晶界强化、位错强化的温度相关性及其随温度的演化对合金整体屈服强度的影响。结果表明,模型成功地捕获温度、材料参数和屈服强度之间的定量关系。仅通过使用在室温下容易获得的参数就可预测不同温度下合金的屈服强度。在宽温度范围(4.2~1273 K)内,可获取的17组实验数据验证了模型的准确性。此外,还定量分析和讨论4.2~1273 K范围内不同强化机制对屈服强度的贡献,提出提高温度相关性屈服强度的建议。

控制单相合金凝固界面形态非线性动力学方程

在非平衡非线性区内 ,假定在固液界面处为“局域平衡” ,考虑了固液界面曲率的非线性、固液界面处温度和成分的非线性 ,建立单相合金凝固过程中固液界面扰动振幅随时间变化的非线性动力学方程 ,根据此非线性方程 ,可以得出在非平衡非线性区内 ,晶体生长的过程是一非平衡自组织的过程 ,它可以控制晶体从非稳态到稳定态生长的全过程 .

Cu-Ni单相合金的深过冷定向凝固过程研究

利用过冷度的遗传性 ,提出将合金熔体深过冷与传统定向凝固相结合的深过冷定向凝固 (SDS)技术 ,并在自制的实验装置上 ,对SDS技术进行了探索性研究 ,实现了Cu Ni合金的深过冷定向凝固 .结果表明 :( 1 )SDS技术获得的定向生长组织与LMC (GL=2 5K/mm ,V =5 0 0μm/s)法相当 ,且一次枝晶间距约为 30 μm ,二次分枝被抑制 ,一次枝晶主干挺直、细密 ,与试样轴向偏差约为 5 .8°;( 2 )建立了描述SDS过程过冷度与凝固速率之间的数学模型 ,即T T模型 。

直接热分解法制备单相Pd-Fe合金催化剂及电催化氧还原活性

以醋酸钯和醋酸亚铁为前驱体,采用直接热分解法制备了碳载Pd_3-Fe_1(Pd_3-Fe_1/C)催化剂。用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等技术对催化剂进行了表征,用循环伏安法和线性扫描伏安法研究了催化剂对氧的电催化还原性能。结果表明,制备的Pd_3-Fe_1/C复合催化剂具有单相均一的合金结构,Fe进入Pd晶格改变了Pd电子结构和结构常数。电化学数据表明,Pd_3-Fe_1/C对氧还原比Pd/C催化剂有更高的电催化性能。

回复态Al-1.5%Mg单相合金大变形组织与强化机制

通过X射线衍射分析(XRD)、电子背散射衍射分析(EBSD)分析技术表征大应变后材料内部微观结构,并结合拉伸实验通过公式定量计算出各部分强化因素对合金屈服强度的贡献,研究了锻造及退火态铝镁单相合金(Al^(-1).5%Mg)在大变形过程中的组织演变及强化机制。结果表明:由于固溶镁元素的存在,铝镁单相合金在大变形过程能有效累积位错。等通道转角大应变加工使得平均晶粒尺寸减小(4.605μm降低至2.183μm),平均晶界角度提高(4.43°提高至6.51°),低角度晶界比例减少(0.97降低至0.89),晶体取向显著降低。后续的压缩大应变加工进一步降低平均晶粒尺寸(2.183μm降低至1.328μm),提高高角度晶界的比例(0.10提高至0.16)。大应变铝镁合金的强化主要由晶格摩擦应力、位错强化、低角度晶界强化、高角度晶界强化和固溶强化组成,其中位错强化和低角度晶界强化贡献占绝大部分。

腐蚀料浆环境下单相与双相合金衬板钢冲击磨损性能对比

利用MLDF-10冲击腐蚀磨损试验机研究了单相马氏体的Cr-Ni-Mo系合金衬板钢和马氏体＋珠光体双相Cr-Ni-Mo系合金衬板钢在腐蚀环境下的冲击磨损性能。结果表明,在3.0 J冲击功作用下,pH值为2.5,矿石颗粒莫氏硬度为9,颗粒尺寸为1.7-3.5 mm的铁矿石矿浆中,单相合金衬板钢较双相合金衬板钢耐冲击磨损性能更好。在腐蚀环境下单相Cr-Ni-Mo合金衬板钢的冲击磨损机制初期为浅层疲劳剥落和腐蚀,长时间磨损后则以块状剥落为主;而双相Cr-Ni-Mo合金衬板钢的冲击磨损机制初期为块状剥落和腐蚀,长时间磨损后则以深层的块状剥落为主。

“近单相”型NiTiNb形状记忆合金研究进展

NiTiNb形状记忆合金由于其独特的相变宽滞后特性而具有极大的工程便利性,但传统成分的Ni47Ti44Nb9合金由于含有大量的稀贵金属Nb而在一定程度上限制了其大规模的商业化推广。“近单相”型NiTiNb合金则属于一类低Nb含量的NiTi基形状记忆合金,其Nb含量相较于Ni47Ti44Nb9合金降低了1/2以上。该类合金不仅同样具备较优的形状记忆性能,同时也具备较宽的相变滞后,这些特征为其应用于实际工程提供了可能。“近单相”型NiTiNb合金虽然较早就已经出现,但近年来才逐渐受到人们的关注。在该合金中,由于大部分Nb元素主要以固溶态形式存在,使其既具有NiTi二元合金的优点,同时也具备NiTiNb宽滞后合金的部分特征。目前,人们对“近单相”合金的研究较多集中于微观组织、相变行为、力学性能以及形状记忆性能等多个方面。通过研究,人们已经基本掌握了“近单相”合金的特性和主要优势,而该合金低Nb含量的特性也为深入探讨Nb元素对合金相变行为和形状回复性能的影响机理提供了便利。基于现有研究,“近单相”合金中部分Nb元素可能以β-Nb相的形式存在,其数量不仅与Nb的绝对含量有关,也与合金中的Ni和Ti的原子比有关。由于β-Nb相的塑性变形不可回复,“近单相”合金优良的形状记忆性能主要归功于其较低的β-Nb相含量。虽然有学者证实了“近单相”合金在相变滞后方面的突出表现,并由此指出固溶Nb元素对相变滞后所起的关键作用,但研究亦表明低Nb合金的相变滞后尚不能完全达到Ni47Ti44Nb9合金的水平。此外,Nb含量的降低也可能对“近单相”合金的力学性能产生不利影响。因此,具备工程应用价值的“近单相”合金的Nb含量并不宜过低。本文整理了近年来人们在“近单相”型NiTiNb合金领域的研究成果,总结了该类合金在微观组织、相变行为、力学性能以及形状记忆效应等方面的特点,分析了其相较于传统高Nb合金的优势以及目前主要存在的不足,并对此类合金今后的改进和优化方向进行了展望。

定向凝固单相Sn-2%Sb合金的胞/枝晶转变、枝晶生长和显微硬度（英文）

采用单相Sn-2%Sb(质量分数)合金进行水平定向凝固实验,分析凝固热参数对显微组织形貌和长度尺度的影响。在凝固过程中,对沿铸坯长度方向的不同部位进行连续温度测量,用这些温度数据来确定凝固热参数,包括生长速率(V_L)和冷却速率(T_R)。高冷却速率的胞晶和枝晶可以表征铸件不同区域的显微组织,当T_R>5.0 K/s时发生枝晶向胞晶的可逆转变。沿定向凝固铸造的长度方向确定胞晶尺寸(λ_c)和一次枝晶间距(λ_1),提出关于λ_c和λ_1与V_L和T_R的实验生长规律,并与垂直向上定向凝固实验结果进行对比分析,并分析显微组织形貌和长度尺度对显微硬度的影响。

单相铜合金晶粒度的测定方法与应用

对YB 797-1971《单相铜合金晶粒度测量方法》中的比较法、直测计算法和面积法在α单相铜合金晶粒度测量中的优缺点进行了分析,指出了晶粒度测量置信度的计算中应注意的问题,指出计算机分析晶粒度系统是今后的发展方向。

锂离子蓄电池用二元锡基合金负极的研究进展

锡基合金负极包括单相合金电极和多相复合电极,对常温锂离子蓄电池用二元锡基单相合金电极和多相复合电极近几年的研究成果进行了论述;对锡基合金电极,若能通过优化合金组分、合理设计电极和选择适当的电解液等方法解决电极在循环过程中的膨胀问题,锡基合金可能是最有前景的负极材料。

基于一种改进CA模型的微观组织模拟

基于热传输、溶质传输等基本传输过程及晶粒生长物理过程,建立了单相合金凝固过程微观组织及枝晶形貌演化的三维数学模型,并提出了新的生长模型和单元捕获规则,新规则在三维立方有限差分单元的基础上保证了晶粒在各个随机的优先生长方向生长时的枝晶连续性,并较好的在三维立方网格中体现出了晶粒形貌．此外,模型中考虑了成分过冷、曲率过冷和晶粒随机各向异性生长等重要因素．数值模拟结果表明．所建立的数学模型能够合理描述晶粒沿任意角度生长的过程,温度场、溶质场和微观组织形貌的模拟计算结果合理．多晶核定向生长模拟结果表明,多晶核定向竞争生长达到稳定状态时,枝晶间的一次枝晶臂间距与初始形核数目无关．所建立的模型和晶粒捕获规则适用于进一步定向凝固微观组织演化的研究．

焊接热影响区晶粒长大过程的微观组织模拟

利用蒙特卡罗方法 (MC)结合焊接工艺试验 ,模拟了单相合金焊接热影响区(HAZ)的晶粒长大过程。文中首先应用试验方法确定了材料的晶粒长大动力学方程 ,在不同峰值温度和冷却速度等热输入的情况下 ,模拟结果再现了晶粒长大的动态过程 ,并体现出热钉扎效应。得出了与焊接实际过程相一致的模拟结果。