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充型形态对低压铸造薄板铸件凝固过程的影响

铸造 2000年第7期49卷 418-421页

作者：李梅娥王友序吕衣礼杨根仓西北工业大学凝固技术国家重点实验室陕西西安710072

用低压铸造方法浇铸了壁厚为 5mm和 2mm的Al 4 5 %Cu薄板铸件 ,测试了温度场 ,并考察了反重力铸造的两种基本充型形态———反向充填和顺序充填对铸件温度分布和铸件质量的影响。研究表明 ,反向充填产生的温度分布不利于铸件补缩 ,易产... 详细信息

用低压铸造方法浇铸了壁厚为 5mm和 2mm的Al 4 5 %Cu薄板铸件 ,测试了温度场 ,并考察了反重力铸造的两种基本充型形态———反向充填和顺序充填对铸件温度分布和铸件质量的影响。研究表明 ,反向充填产生的温度分布不利于铸件补缩 ,易产生缩松缺陷 ;顺序充填产生的温度分布使铸件倾向于顺序凝固 ,有利于得到组织致密的铸件 ,但易在最后凝固部位产生应力和裂纹。实际生产中可根据两种充型形态下铸件的凝固特点采用合适的浇注系统和充型工艺参数。

关键词：低压铸造薄板铸件充型形态温度分布凝固过程

控氮304不锈钢热变形过程中的动态再结晶行为研究

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西安交通大学学报 2021年第3期55卷 145-154页

作者：任伟吴冰洁邱阳王晓童李梅娥西安交通大学金属材料强度国家重点实验室西安710049 中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室成都610200

为优化控氮304不锈钢热成型的工艺,深入分析了其在热变形过程中的动态再结晶行为并建立了完整的数学模型。通过热压缩实验获得了16组不同温度、不同应变速率下的流动应力曲线,采用二次求导法确定了发生动态再结晶的临界应力σc、饱和应... 详细信息

为优化控氮304不锈钢热成型的工艺,深入分析了其在热变形过程中的动态再结晶行为并建立了完整的数学模型。通过热压缩实验获得了16组不同温度、不同应变速率下的流动应力曲线,采用二次求导法确定了发生动态再结晶的临界应力σc、饱和应力σs、稳态应力σss等特征值,结合相应的显微组织分析表明:随着变形温度的升高、应变速率的减小,动态再结晶易发生。基于Estrin-Mecking位错密度演化方程及Avrami动力学方程,建立了该材料的热变形流动应力模型及动态再结晶动力学模型,模型预测的流动应力曲线与实验结果吻合较好,动力学模型预测的动态再结晶分数曲线也与实验观察到的晶粒组织变化趋势一致,证明了该数学模型的有效性。

关键词：控氮304不锈钢动态再结晶流动应力模型 Avrami动力学方程

基于第一性原理的含空位a-Fe和H原子相互作用研究

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物理学报 2020年第5期69卷 38-49页

作者：成应晋杨超飞薛钢王涛张磊李梅娥洛阳船舶材料研究所洛阳471023 西安交通大学金属材料强度国家重点实验室西安710049

氢致裂纹是制约超高强度钢应用的关键问题,掌握扩散氢的分布行为有助于弄清氢致裂纹的形成机理.本文采用第一性原理方法计算了H原子占据α-Fe晶格间隙和空位时的情况,得到了晶体的稳定构型及能量,并据此分析了H原子在晶格间隙和空位中... 详细信息

氢致裂纹是制约超高强度钢应用的关键问题,掌握扩散氢的分布行为有助于弄清氢致裂纹的形成机理.本文采用第一性原理方法计算了H原子占据α-Fe晶格间隙和空位时的情况,得到了晶体的稳定构型及能量,并据此分析了H原子在晶格间隙和空位中的溶解倾向;从Mulliken布居、电子密度分布、态密度分布等角度分析了H原子与α-Fe晶体间隙和空位之间的相互作用.结果表明:间隙H原子倾向占据α-Fe四面体间隙位,其1s轨道电子与Fe的4s轨道电子呈微弱共轭杂化;空位是强氢陷阱, H原子倾向占据空位内壁附近的等电荷面.在真空0 K条件下单空位最多稳定溶解3个H原子,且H原子之间未表现出自发形成H2的倾向;间隙和空位中的H原子溶入改变了Fe晶格内电子分布导致原子结合力弱化,并在局部区域形成反键.基于第一性原理能量计算结果开展热力学分析,分析结果表明大多数情况下间隙H原子都是H主要的固溶形式, H平衡溶解度计算结果与实际符合良好.

关键词：密度泛函理论热力学分析铁素体扩散氢

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纯钨电子束选区熔化过程的温度场有限元模拟

中国激光 2022年第8期49卷 54-65页

作者：江静安宁杨广宇王建汤慧萍李梅娥西安交通大学金属材料强度国家重点实验室陕西西安710049 西安交通大学航天航空学院陕西西安710049 西北有色金属研究院金属多孔材料国家重点实验室陕西西安710016

针对金属材料的电子束选区熔化过程,建立了瞬态温度场及熔池演化的有限元模拟方法。采用双椭球热源模型模拟移动电子束,给出了基于传热机理考虑材料物性参数随材料状态及温度变化的粉末热物性参数估算实现方法,并对有限元模拟方法进行... 详细信息

针对金属材料的电子束选区熔化过程,建立了瞬态温度场及熔池演化的有限元模拟方法。采用双椭球热源模型模拟移动电子束,给出了基于传热机理考虑材料物性参数随材料状态及温度变化的粉末热物性参数估算实现方法,并对有限元模拟方法进行了解析解验证。在此基础上对纯钨的电子束选区熔化过程进行了模拟,单道扫描模拟结果表明,随电子束扫描速率的增大,或电子束半径的增大,或热源功率的减小,熔池最高温度降低,熔池的长度、宽度及深度均减小。两层多道扫描的模拟结果表明,除第一层第一道外,熔池温度场及熔池形貌不对称于扫描中心线,已扫描侧的热影响区大,温度梯度小,熔池面积小。通过模拟得到的熔池剖面图,可预测一定工艺参数条件下多道之间的搭接及多层之间的熔合情况。

关键词：激光加工电子束选区熔化纯钨温度场熔池有限元模拟