翻转课堂在冶金检测技术教学的应用探究

翻转课堂是传统教学中的知识传授提前到课前的课堂教学模式。探究了将翻转课堂应用到冶金检测技术教学,阐述了教师在翻转课堂模式下教师的教学行为和学生的学习行为。总结了翻转课堂实施过程中遇到的问题。对翻转课堂在大学理工科课堂的开展有一定的借鉴意义。

利用固体透氧膜提取海绵钛的新技术

对克劳尔法、电解四氯化钛法等海绵钛传统生产方法以及在熔融CaCl2 中直接电解还原二氧化钛制取钛的新工艺进行了总结和分析。针对这些方法中存在的不足 ,提出了一种利用固体透氧膜技术直接从含钛氧化物矿制备海绵钛的连续、低成本、无污染的绿色冶金新工艺。

钢的氧化物冶金技术

介绍了氧化物冶金技术的概念及发展现状,晶内铁素体的作用和形成机理,氧化物种类对晶内铁素体形成的影响及脱氧剂的选择;钢中氧浓度、凝固过程中冷却速度对氧化物夹杂尺寸和数量的影响。以钛脱氧钢为例,指出了有利于晶内针状铁素体形成的夹杂物尺寸、数量、奥氏体晶粒尺寸、氧浓度、铝浓度和氮浓度。

冰铜富氧吹炼工艺的模型开发与应用

开发了铜转炉富氧吹炼冰铜过程的动态物料和能量控制模型及富氧吹炼节能模型，分析计算富氧浓度对物料和能量收支的影响，并预测富氧对转炉烟气在生成量、吹炼时间、冷料加入量的影响情况，结果与实践生产数据吻合较好．根据开发的模型，可以进一步利用计算机模拟和仿真实际生产，优化富氧吹炼工艺参数，并寻求最佳富氧浓度，指导冰铜富氧吹炼生产的操作与控制。

SELF—SReM4模型的新发展及其在C-Mn-Fe-Si四元系中的应用

在亚正规熔体模型SELF—SReM4.0的基础上,提出了可解决碳化物析出问题的SELF—SReM4.1模型.并以C—Mn—Fe—Si四元系为例介绍了用上述二种模型计算组元活度的结果，分析了Si—Mn。

异钢全连铸技术的应用和发展

介绍了国内外异钢全连铸技术的几种流场控制方法及其数学模型的发展概况对其各自的优缺点进行了比较。

音平控渣技术在溅渣护炉中的应用研究

以冷态和热态模拟试验对溅渣过程作了研究 ,测定了溅渣过程中的音平曲线 .结果表明 ,溅渣效果与渣中固相物质的比例和粒度密切相关 ,应用音平控渣技术可以判断溅渣情况和效果 .分析和解释了溅渣调质过程中的孕育期 ,讨论了提高溅渣效果的途径 .

Cu50Ni50合金凝固过程中的空位捕获

通过分子动力学(molecular dynamics,MD)模拟,研究了Cu_(50)Ni_(50)合金在不同温度下凝固及其退火过程的空位捕获.结果发现:凝固过程中的空位捕获效应,即被捕获空位浓度的过饱和现象非常明显;随着凝固温度的降低,空位浓度显著上升,与平衡浓度随温度的变化规律正好相反;Cu_(50)Ni_(50)存在一个特征温度T∗,在T>T∗浅过冷温度下,凝固速度随着凝固温度的降低快速增加,在T<T∗深过冷温度下,凝固速度随着凝固温度的降低缓慢下降,表明空位浓度并不是界面生长速度的单值函数;作为合金元素,Cu比Ni更倾向于形成空位原子(vacancy atom,VA).

高温Raman光谱测试技术进展

高温Raman谱是现代揭示物质分子结构的主要手段之一。上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室为了能在高温下对冶金熔体等物质进行Raman光谱的测定 ,研究分析了国际上的各种测定高温Raman光谱的方法 ,实施了对JYU10 0 0型Raman光谱仪的改造 ,以及提出进一步提高谱仪高温测定性能的方案。

用于硅酸盐熔体微结构研究的高温Ramam光谱技术

硅酸盐熔体微结构通常在熔态下进行实验研究,而不是采用淬冷物质或玻璃样品的间接研究方法。为此比较了当前若干微结构测试方法用于高温的可能性,方法的特点,适用范围和缺陷。此处介绍一种高温Raman光谱技术,它配备了显微热台,实现了高温达1623 K的共焦显微Raman;并采用了光谱信号的时间分辨检测技术,实现了可达2023 K温度下的宏观Raman,拓展了Raman光谱研究高温物质结构的应用。通过对硅酸盐等熔体的Raman光谱测定和相关淬冷玻璃光谱的比较研究,表明高温Raman光谱是实时和原位研究熔体微结构的有效实验方法,同时探讨了将电荷耦合探测技术引入高温Raman光谱技术的可行性。

燃气轮机叶片制备技术研究进展

涡轮叶片是燃气轮机的核心热端部件,其研发和制造是一个国家工业的发展规模和技术水平的重要体现.概述了燃气轮机叶片制备技术的近期研究进展.结合课题组的研究,围绕燃气轮机叶片的定向凝固、微观组织的电磁场辅助调控、陶瓷型芯制备、尺寸精度控制、高温合金纯净化冶炼、增材制造等,介绍了在相关领域取得的研究进展,并提出重点关注方向.

新几何模型与SELF-SReM模型的关系

将新几何模型和SELF-SReM模型的优点相结合，提出了通过引入多元系中的某些特征点信息．提高模型对多元系过剩热力学性质预报精度的新方法．并用之于对Mn-Fe-C和Fe-Si-C两个三元合金熔体的过剩Gibbs自由能的计算。

金属净化技术的一种革命性方法——电磁净化法

对目前冶金过程中的新技术———电磁净化技术的原理及发展现状进行了综述对当前的各种电磁净化方案进行了对比分析。

高氮钢的熔炼及试生产技术

综述了各种制备高氮钢的方法及途径，认为实现高氮钢大生产的最优方案是高氮气压下等离子熔炼＋ 高氮气压下雾化＋

汽车法兰盘热锻模具磨损失效的实验分析和数值研究

采用扫描白光干涉仪和扫描电镜对汽车法兰盘热锻模具的表面磨损形貌进行观察,分析其磨损失效机理.同时,基于Archard磨损模型,建立热模锻过程的热-力耦合有限元模型,研究模具预热温度、锻造速率和模具热处理工艺等因素对模具磨损的影响.结果表明,锻后模具表面出现黏着磨损、氧化磨损和磨粒磨损现象,其中磨粒磨损造成的模具损伤程度最高,最大磨损深度约为100μm;数值分析表明,当模具预热温度为250℃,锻造速率为300 mm/s时,锻后模具最高温度低于模具材料AISI H13钢的许用温度(620℃),且模具磨损深度达到最低水平;相比于淬回火热处理工艺,采用离子渗氮处理可使锻后模具最大磨损深度由7.2×10–5 mm下降至1.3×10–5 mm,磨损幅度降低82%,模具服役寿命提高约5.5倍,模拟结果与实际生产情况吻合.

新型铝合金的组织与耐磨性能研究

在ZL109合金的基础上,通过调整合金元素的种类与含量,研制了一种新型铝合金。结果表明:与ZL109合金相比,由于Sr的变质作用和Mn的中和作用,新型铝合金中AlFeSi相消失,而AlMnFeSi相的数量则呈增加的趋势;初晶硅的数量减少,共晶硅相由针片状转变为细小的纤维状。合金元素的加入使新型铝合金的组织细化,硬度提高,磨损率降低,耐磨性能提高。

基于快速热分析技术的Al基体中InSn合金液滴的凝固特性研究

利用单辊旋淬法制备了镶嵌有大量纳米InSn合金液滴的铝合金薄带,并利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对合金薄带的物相组成和显微形貌进行了系统的表征。结果表明:薄带样品中InSn合金液滴有两种存在形式:一种是镶嵌在Al晶粒内部的大量纳米尺寸的InSn合金颗粒,另一种是分布于晶界的微米尺寸的InSn合金液滴。In和Sn发生共晶反应生成两种物相,分别是In3Sn和InSn4相。此外,利用快速热分析仪(FSC)研究了镶嵌在Al基体中InSn合金液滴的凝固及熔化特性。结果发现:单一吸热峰的温度接近于InSn共晶的熔化温度,在冷却过程中还存在一个放热峰,当冷却速率达到10^4K/s时,凝固过冷度最大为21K。

MnO-SiO_2二元系SELF-SReM模型及应用

介绍了用于计算MnO-SiO2二元均相系中组元活度的高阶亚正规溶液(SELF-SReM)模型。成功地引入了贝叶斯统计法来估计该模型参数,并对其结果进行相关性和显著性分析,证明了估计结果的可靠性。用该模型计算了MnO-SiO2二元系各组元的活度,计算结果与他人的研究结果较一致,并用该模型控制Si-Mn合金脱氧的氧浓度及夹杂物成分,计算结果对脱氧氧浓度及夹杂物控制有一定的指导意义。

薄带双辊连铸水口电磁制动的实验模拟

为控制薄带双辊连铸结晶器内金属液面的波动,提出了水口电磁制动(N-EMBr)设想．通过在水口区域施加稳恒磁场与直流电流,减缓水口金属液对双辊熔池的冲击文中对熔池液面的波动情况进行了实验模拟;观测了有无电磁制动及不同水口浸入深度等条件下熔池液面的波动情况,并测量了水口金属液冲击力的相对变化．结果显示,随输入电流增大,水口出量减小,双辊结晶器内液面波动幅度和频率降低,熔池液面趋于平稳．这表明水口电磁制动可望有效抑制熔池液面波动,为解决薄带双辊连铸结晶器内金属液的布流和流动控制问题,提供一种可选择的方法．

PVT法AlN单晶生长技术研究进展及其面临挑战

氮化铝(AlN)具有超宽禁带宽度(6.2 eV)、高热导率(340 W/(m·℃))、高击穿场强(11.7 MV/cm)、良好的紫外透过率、高化学和热稳定性等优异性能,是氮化镓基(GaN)高温、高频、高功率电子器件以及高Al组分深紫外光电器件的理想衬底材料。物理气相传输(PVT)法是制备大尺寸高质量AlN单晶最有前途的方法。本文介绍了AlN单晶的晶体结构、基本性质及PVT法生长AlN晶体的原理与生长习性。基于AlN单晶PVT生长策略,综述了自发形核工艺、同质外延工艺及异质外延工艺的研究历程,各生长策略的优缺点及其最新进展。最后对PVT法生长AlN单晶的发展趋势及其面临的挑战进行了简要展望。