相场法模拟第二相颗粒对柱状晶定向生长的影响

[目的]第二相颗粒的存在能影响晶粒的长大,提高材料的力学性能,因而我们用计算机模拟了含第二相颗粒的镍基合金材料在再结晶后的定向退火过程中的柱状晶生长。[方法]在相场法的基础上引入一个温度控制晶界运动的二维平面退火模型,使用该模型对含第二相颗粒的样品进行定向退火处理,观察退火过程中组织形貌的变化,并从第二相颗粒的含量和位置两个方面来讨论退火过程中第二相颗粒对柱状晶组织生长的影响,通过对柱状晶长宽比的统计来反应这些变化。[结果]定向退火处理可产生柱状晶结构;弥散分布的第二相颗粒的存在不利于柱状晶生长,并且含量越高柱状晶越粗,长宽比越小。[结论]第二相颗粒位置可以改变柱状晶晶界的形成方向,间距可以影响长宽比的大小,颗粒间的横向间距和纵向间距都存在一个临界值使柱状晶的长宽比最大。     

颗粒弥散强化复相陶瓷

制备SiC、TiB2 及ZrO2 颗粒弥散强化MoSi2 、Al2 O3基复相陶瓷 ,研究了弥散颗粒及其加入量对材料强韧化效果的影响 ,并探讨了弥散颗粒多重强化协调作用及机理 结果表明 :弥散颗粒的加入量对材料的强韧性有显著影响 ;通过合理的工艺控制 ,不仅在ZrO2 、TiB2 二元颗粒复合弥散强化的Al2 O3基复相陶瓷中 ,而且在单相ZrO2 颗粒弥散强化的MoSi2 基复相陶瓷中 ,弥散颗粒均实现了相变强化与弥散强化双重作用     

放电等离子烧结合成TiC/TiB_2颗粒增强的超细晶钛基复合材料

采用放电等离子烧结技术结合非晶晶化法制备了不同体积分数的TiC/TiB2颗粒增强的超细晶钛基复合材料.运用X射线衍射分析、扫描电子显微镜和万能材料试验机等实验手段,对合成的超细晶钛基复合材料进行测试分析.结果表明：随着外加TiC/TiB2颗粒的增加,钛基复合材料试样的致密度逐渐降低.TiC颗粒与基体不发生反应,而TiB2颗粒的加入改变了TiB2颗粒与基体界面的组织形貌,但对远离界面处的基体组织形貌没有影响,其组织均由-Ti（Nb）相和（Cu,Ni）-Ti2相组成,且-Ti（Nb）相连续分布.同时,TiC颗粒的增强效果优于TiB2颗粒,35vol.%（体积分数）TiC颗粒增强的复合材料试样的断裂强度最高,达2209MPa.     

铸造WC/钢铁基复合材料研究进展

对国内外用铸造法制备的WC颗粒增强钢铁基复合材料研究进展进行了综述,包括了WC颗粒的选择,制备方法和工艺。重点分析了复合材料中增强相和基体相间的相互作用和界面问题,并讨论了优化制备工艺和提高材料性能的途径。文章指出,铸造WC钢铁基复合材料是一种具有广泛应用前景的新型复合材料,在工艺性和性价比上都有很大优势,值得进一步研究与开发。     

颗粒弥散强化复相陶瓷

制备SiC、TiB2及ZrO2颗粒弥散强化MoSi2、Al2O3基复相陶瓷，研究了弥散颗粒及其加入量对材料强韧化效果的影响，并探讨了弥散颗粒多重强化协调作用及机理。结果表明：弥散颗粒的加入量对材料的强韧性有显著影响；通过合理的工艺控制，不仅在ZrO2、TiB2二元颗粒复合弥散强化的Al2O3基复相陶瓷中，而且在单相ZrO2颗粒弥散强化的MoSi2基复相陶瓷中，弥散颗粒均实现了相变强化与弥散强化双重作用。     

内氧化工艺对Al_2O_3/Cu复合材料中Al_2O_3颗粒分布的影响

采用压块加入法和分别加入法两种内氧化工艺 ,将 Cu O和 Al粉末加入到 Ar气保护的铜液中制备 Al2 O3/ Cu复合材料 ,在光学显微镜、扫描电镜及 X射线衍射仪上观察分析了Al2 O3颗粒的数量、分布及材料的相组成。结果表明 ,压块加入法生成的 Al2 O3颗粒呈枝晶状分布 ,最佳保温时间为 30～ 45 min;分别加入法生成的 Al2 O3颗粒呈弥散状分布 ,最佳保温时间为 45～ 6 0 mi     

无机熔剂对SiC_p增强镁铝基复合材料的影响

以SiC颗粒为增强相,镁铝合金为基体,采用熔剂保护法制备了SiC颗粒增强镁铝基复合材料。利用扫描电镜和X射线衍射分析研究了SiC颗粒对材料微观形貌和成分的影响,并测定了材料密度和硬度随SiC颗粒含量的变化趋势。结果表明,加入SiC颗粒后的材料基体组织显著细化,界面化学反应有效地改善了SiC颗粒与基体的结合状态。同时SiC颗粒的加入有效提高了复合材料的密度和硬度,对基体具有良好的强化作用。     

高频磁场下熔体夹杂迁移行为的研究

本文研究了高频磁场中熔体夹杂的迁移行为,利用感应线圈产生的高频磁场,选取Al-2%Fe、Al-5%Fe合金中的产生的富铁相作为研究对象。颗粒与熔体之间的导电率存在很大的差异,当外加磁场时,产生的电磁力作用于熔体,固相颗粒将向分离器外壁面迁移而除去。通过加入变质剂Mn元素研究其对富铁相形貌的影响,研究表明:在Mn/Fe的摩尔比为1.4～1.5时,针状的富铁相变成了块状或汉字状,减小富铁相再熔体中迁移受到的阻力,使之更利于在熔体中迁移,并进一步探讨了电磁分离过程中各工艺参数对夹杂颗粒迁移行为和实际分离效率的影响。     

不同材料颗粒对两相湍射流场的调制规律

为探讨不同材料颗粒对气相湍流场的影响,该文采用三维颗粒动态分析仪设备测量了气固两相圆湍射流中x<25d范围内两相流中气相湍流度的分布。比较了加入250μm和75μm的玻璃微珠和铜粉颗粒产生的影响。结果显示,相同粒径的颗粒,在喷口附近区域,玻璃微珠对气相湍流度的增强作用高于铜粉;在远离喷口区域,玻璃微珠颗粒对气相湍流度的削弱作用小于铜粉颗粒。相同材料的颗粒,粒径越小对气相湍流度的削弱作用越强。     

不同材料颗粒对两相湍射流场的调制规律

为探讨不同材料颗粒对气相湍流场的影响,该文采用三维颗粒动态分析仪设备测量了气固两相圆湍射流中x<25d范围内两相流中气相湍流度的分布,比较了加入250μm和75μm的玻璃微珠和铜粉颗粒产生的影响。结果显示:相同粒径的颗粒,在喷口附近区域,玻璃微珠对气相湍流度的增强作用高于铜粉;在远离喷口区域,玻璃微珠颗粒对气相湍流度的削弱作用小于铜粉颗粒。相同材料的颗粒,粒径越小对气相湍流度的削弱作用越强。     

外加纳米粒子强化钢铁材料研究的新进展

基于钢中二相粒子对钢的强化作用理论,向钢液中直接加入纳米氧化物粒子强化钢铁材料成为研究热点。目前国内的研究主要集中于粒子的添加方法、种类、影响等方面,但都回避了纳米粒子在钢中能否均匀分散的问题,也未见工业化应用的报道。国际上,研究主要集中于纳米粒子的制备及处理方法等方面,定性分析了粒子的分散性问题。为了使粒子能够均匀分散,粒子的制备和添加方法依然是难点,有关纳米粒子在钢液中的运动行为,热力学稳定性等问题还有待于进一步深入研究。     

硫铁矿烧渣水热法合成形貌可控的氧化铁

以硫铁矿烧渣硫酸浸出液与氨水反应制备的Fe(OH)3胶体为前驱体,采用水热法合成不同形貌的氧化铁粒子。在中性介质中考察反应温度、物质的量比(n(Fe2+)/n(Fe3+))、水热体系总Fe浓度及晶种量对水热法氧化铁物相、形貌和粒径的影响。采用X线衍射仪、扫描电镜、透射电镜及选择区域电子衍射对水热产物物相和形貌进行研究。研究结果表明:反应温度为230℃,n(Fe2+)/n(Fe3+)为0.1以及水热体系总Fe浓度为1.25 mol/L和晶种量为2 g时,水热产物为片状α-Fe2O3粒子;控制上述其他条件不变,当温度在140～260℃时,随着温度的升高,水热法产物由α-FeOOH相向α-Fe2O3相转变,α-Fe2O3粒子形貌由球形向小圆饼状和片状依次转变;当n(Fe2+)/n(Fe3+)在0～0.12时,随着n(Fe2+)/n(Fe3+)的增加,水热产物由α-Fe2O3相向α-Fe2O3和Fe3O4相转变,α-Fe2O3粒子形貌由球形逐渐向片状转变,其粒径由小变大;当水热体系中总Fe浓度为0.625 mol/L和1.875 mol/L时,水热法氧化铁分别为不均一形貌和球形;当没有加入晶种及晶种量为6 g时,水热...     

钢中第二相的分离和固溶钒的测定

本文研究了合金钢中基体铁及固溶钒的溶出条件和第二相钒化物的收集方法,同时探讨了钢中弥散相钒化物存在的可能性,为第二相中钒化物的富集及电化学分离提供了条件,固溶钒测定的结果是十分可靠的。     

COMPUTER SIMULATION OF TWO-DIMENSIONAL TEMPERATURE FIELD FOR CASTING SOLIDIFICATION

Based on the mathematical model of Fourier Heat Conductivity Equations, this paper firstchooses an alternating-direction-implicit (ADI) type of finite difference method as the numericalcalculation method which is absolutely convergent and stable for time steps of any size when usedto calculate the temperature field. Then, the generalized programs are designed with FORTRANlanguage which can be used to calculate two-dimensional temperature field of casting solidificationof cast steel or cast iron for any shape. The calculated results about their solidification tendencyobtained from the above programs are found in good agreement with the experimental ones. Inaddition, we have measured the thermal properties of the furane resin sand which is the mouldingmaterial to make steel ingot moulds.     

Si3N4-Ti(C0.12N0.88)复合材料的制备与性能

在Si3N4基体中添加第二相粒子Ti(C0.12N0.88），研究Ti(C0.12N0.88）添加量对Si3N4-Ti(C0.12N0.88）复合材料性能的影响。结果表明，在Si3N4-Ti(C0.12N0.88）复合材料中，Ti(C0.12N0.88）在Si3N4基体中能够稳定存在，并能起到增韧初强的作用，添加适量的Ti(C0.12N0.88），Si3N4-Ti(C0.12N0.88）复合材料的抗弯强度和断裂韧性都有不同程度的提高。     

工艺条件对钢铁废渣玻璃陶瓷显微结构的影响

通过对材料组成和结构的设计,获得了高炉渣和钢渣用量为55％－60％,抗弯强度大于300MPa,显微硬度达12GPa,耐磨性比GCr15钢高26倍的玻璃陶瓷。探讨了微晶化工艺条件对钢铁废渣玻璃陶瓷的显微结构和性能的影响,在一定工艺条件下所制备的玻璃陶瓷的晶相含量可达90％以上,晶粒大小仅0．1－0．3μm,多为等轴柱状晶,以辉石类为主晶相。     

退火温度对含铌细晶高强IF钢组织与性能的影响

以含铌细晶高强IF钢为研究对象,在不同的退火温度下对实验钢进行模拟连续退火实验。采用OM和TEM对实验钢进行了显微组织和钢中析出二相粒子形貌的观察,得到不同退火温度下对细晶高强IF钢力学性能影响和二相粒子的析出规律,为实验钢的低屈服现象提供依据。在实验钢中晶界周边形成的无沉淀区PFZ带是典型的显微结构特点。实验结果表明,随着退火温度的升高,实验钢晶粒尺寸变大,强度下降,n值和r值有一定提高,部分第二相粒子溶解聚集长大。     

考虑粒子阻碍效应的再结晶元胞自动机模型

为了更合理地仿真第二相粒子材料的再结晶过程,在单相材料再结晶元胞自动机模型中引入Zener亚晶长大阻力和小粒子钉扎晶界的元胞取向转换规则,创建了细小的第二相粒子材料的再结晶元胞自动机模型,实现了铁素体钢板的再结晶退火过程仿真.结果表明:所建模型全面考虑了变温-回复、晶粒变形储能不均、亚晶异常长大形核机制和小粒子阻碍效应的综合影响,模拟的组织演变及其动力学分析揭示了与理论和实际相符的规律:小粒子尺寸越小、数量越多,再结晶抑制效应越强,再结晶的孕育期及过程越长.     

铸轧-轧制法制备镁合金薄板及其组织性能分析

采用自主设计的立式双辊铸轧机生产3～4 mm厚度的镁合金铸轧坯,观察并分析其微观组织,研究对铸轧坯采用不同温度轧制以制备镁合金薄板技术,并对薄板组织性能进行分析.结果表明：铸轧-温轧制（T=280℃）法制备的镁合金薄板表面质量与微观组织表现良好,力学性能出色,其最大抗拉强度达260 MPa,延伸率达11.5％;其一次拉深极限系数me=0.77,能够拉深出较为规范的杯体,具有一定的成形性.说明铸轧-温轧制法是制备镁合金薄板的一种较好途径.