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合金定向凝固一次枝晶间距模拟

中国有色金属学报 2012年第10期22卷 2868-2874页

作者：张显飞赵九洲中国科学院金属研究所沈阳110016 沈阳理工大学材料科学与工程学院沈阳110159

建立二元合金树枝晶生长的二维元胞自动机模型,模拟丁二腈2.5%(质量分数)乙醇定向凝固枝晶生长和一次枝晶间距选择过程。模拟结果表明:在给定的凝固条件下,定向凝固一次枝晶间距可在一个范围内变化,其具体取值与凝固历史具有相关性。在... 详细信息

建立二元合金树枝晶生长的二维元胞自动机模型,模拟丁二腈2.5%(质量分数)乙醇定向凝固枝晶生长和一次枝晶间距选择过程。模拟结果表明:在给定的凝固条件下,定向凝固一次枝晶间距可在一个范围内变化,其具体取值与凝固历史具有相关性。在相同的温度梯度和不同冷却速度下,模拟给出的一次枝晶间距上、下限与实验结果吻合较好,详细分析影响定向凝固一次枝晶间距上下限的因素。结果表明:在给定凝固条件和合金系条件下,液相中无对流,影响一次枝晶间距上下限的主要因素是界面能和溶质扩散系数。

关键词：合金定向凝固枝晶间距元胞自动机模拟

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合金渗碳钢渗碳零件的鳞裂原因及预防

金属热处理 1989年第9期14卷 17-23页

作者：陈俊文陈立荣邵孝沛四川柴油机厂

以12CrNi3A钢为例,对合金渗碳钢零件发生渗碳层鼓泡和鳞状裂纹的原因进行了试验分析,并提出了防止鳞裂的工艺措施。文中指出,在非马氏体渗碳钢、半马氏体渗碳钢和马氏体渗碳钢三大类钢种中,只有半马氏体渗碳钢才具有很大的渗碳鳞裂敏感性。

关键词：合金渗碳钢 12CrNi3A钢渗碳鳞裂

Sc_(x)Y_(1–x)Fe_(2)合金固溶和V_(2x)Fe_(2)(1–x)Zr有序-无序转变的理论预测

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物理学报 2021年第21期70卷 81-87页

作者：蒋永林何长春杨小宝华南理工大学物理与光电学院广州510640

合金化是增加材料结构和性能多样性的重要手段.本文先从考虑最近邻相互作用的Ising模型出发,通过铁磁耦合研究二元合金的低温相分离、高温固溶体系,通过反铁磁耦合研究低温有序固溶、高温无序体系.以储氢合金中的Laves相V_(2x)Fe_(2)(1... 详细信息

合金化是增加材料结构和性能多样性的重要手段.本文先从考虑最近邻相互作用的Ising模型出发,通过铁磁耦合研究二元合金的低温相分离、高温固溶体系,通过反铁磁耦合研究低温有序固溶、高温无序体系.以储氢合金中的Laves相V_(2x)Fe_(2)(1–x)Zr和Sc_(x)Y_(1–x)Fe_(2)材料为例,采用基于结构识别的高通量第一原理计算,考虑结构简并度对配分函数的贡献,可以对合金材料进行有限温度下的理论预测.先通过第一原理计算得到基态(零温下)形成能,形成能大于零的体系Sc_(x)Y_(1–x)Fe_(2)在低温下相分离,根据自由能符号确定合金固溶的临界温度;形成能小于零的体系V_(2x)Fe_(2)(1–x)Zr在低温下倾向于形成有序相,根据比热的计算可以确定体系出现有序-无序转变的临界温度.其中,高通量第一原理计算和对应的结构简并度统计可以通过我们课题组发布的程序SAGAR(structures of alloy generation and recognition)实现.

关键词：合金结构搜索固溶温度相图

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微观相场模型及其在合金固态相变中的应用

稀有金属材料与工程 2019年第11期48卷 3770-3780页

作者：王锟王永欣卫普卢艳丽张静陈铮西北工业大学凝固技术国家重点实验室

材料科学与工程领域中,相场法是计算材料学的重要分支。相场法在模拟与预测材料微观组织、形貌演化等方面的作用越来越突出。材料微观组织决定其宏观服役性能。商业合金材料性能的改变与控制,在很大程度上依赖于精细调控固态相变过程以... 详细信息

材料科学与工程领域中,相场法是计算材料学的重要分支。相场法在模拟与预测材料微观组织、形貌演化等方面的作用越来越突出。材料微观组织决定其宏观服役性能。商业合金材料性能的改变与控制,在很大程度上依赖于精细调控固态相变过程以期获得理想的微组织图斑。实验对于合金材料固态相变的分析侧重于结果的观测与讨论,对于相变动力学过程研究较少。基于微观扩散理论的相场模型在原子尺度上研究合金固态相变过程,这显著不同于其它的相场模型。本文系统综述了微观相场模型在合金固态相变方面的研究思路及研究成果。在此基础上,阐述了当前研究的难点,展望了微观相场在固态相变领域的发展前景,最后特别指出了微观相场在合金相变方面未来的研究方向。

关键词：相场法合金固态相变计算模拟合金

负载型Au-Ni合金催化剂应用于芳香硝基化合物选择加氢反应(英文)

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催化学报 2015年第2期36卷 160-167页

作者：魏海生卫星杨小峰银光照王爱琴刘晓艳黄延强张涛中国科学院大连化学物理研究所辽宁大连116023 中国科学院大学北京100049 大连理工大学化工学院辽宁大连116024

采用改进的两步还原法制备了SiO2负载的Au-Ni合金催化剂,催化剂中Au-Ni纳米颗粒高度分散于SiO2载体表面.Au-Ni合金催化剂在温和条件下芳香硝基化合物选择加氢反应中表现出比两种单金属催化剂更高的活性和选择性,体现出Au-Ni之间明显的... 详细信息

采用改进的两步还原法制备了SiO2负载的Au-Ni合金催化剂,催化剂中Au-Ni纳米颗粒高度分散于SiO2载体表面.Au-Ni合金催化剂在温和条件下芳香硝基化合物选择加氢反应中表现出比两种单金属催化剂更高的活性和选择性,体现出Au-Ni之间明显的协同作用.其中AuNiSiO2催化剂具有最好的性能,反应70 min,转化率和选择性分别达到90.8%和93.0%.

关键词：金-镍合金选择加氢芳香硝基化合物

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强磁场下合金凝固过程控制及功能材料制备

金属学报 2018年第5期54卷 742-756页

作者：王强董蒙孙金妹刘铁苑轶东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室沈阳110819 东北大学材料科学与工程学院沈阳110819 东北大学冶金学院沈阳110819

近些年来关于强磁场下材料加工过程的研究取得了长足的发展和进步。本文综述了强磁场下金属材料凝固过程控制和新材料制备的研究进展。重点介绍了强磁场下Lorentz力、热电磁力和磁化力对熔体流动、溶质分布和组织演变的影响规律;磁力矩... 详细信息

近些年来关于强磁场下材料加工过程的研究取得了长足的发展和进步。本文综述了强磁场下金属材料凝固过程控制和新材料制备的研究进展。重点介绍了强磁场下Lorentz力、热电磁力和磁化力对熔体流动、溶质分布和组织演变的影响规律;磁力矩对磁性相的晶体取向的作用规律;磁偶极间相互作用对相排列的控制作用等。同时,介绍了利用强磁场下的凝固方法制备MnSb/MnSb-Sb梯度复合材料和梯度磁致伸缩材料、各向异性材料等新型功能材料的研究进展。通过强磁场控制金属材料凝固过程可以有效改善材料的微观组织,并进一步提高材料性能,这为开发新型功能材料提供新的途径。

关键词：强磁场合金凝固功能材料梯度材料各向异性材料

Nb-Si基超高温合金及其定向凝固工艺的研究进展

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金属学报 2021年第9期57卷 1141-1154页

作者：陈瑞润陈德志王琪王墅周哲丞丁宏升傅恒志哈尔滨工业大学金属精密热加工国家级重点实验室哈尔滨150001 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001

具有低密度和高熔点特性的Nb-Si基超高温合金是下一代航空发动机热端部件的重要候选材料之一。但Nb-Si基超高温合金的低室温断裂韧性限制了其工业化应用,合金化和定向凝固是改善室温断裂韧性的有效方法,本文综述了这2个方面的研究进展... 详细信息

具有低密度和高熔点特性的Nb-Si基超高温合金是下一代航空发动机热端部件的重要候选材料之一。但Nb-Si基超高温合金的低室温断裂韧性限制了其工业化应用,合金化和定向凝固是改善室温断裂韧性的有效方法,本文综述了这2个方面的研究进展。合金化方面重点介绍了合金元素通过位错增韧和相改变增韧实现铌基固溶体(Nbss)相的韧化,通过固溶强化和相变提高硅化物相的高温性能,促进硅化物以近“Y”型生长,改善两相的界面等影响,分析发现Ti、Hf、Zr、B和Mg等元素均可改善室温断裂韧性。定向凝固方面综述了Nb-Si基超高温合金的定向凝固方法及特点,不同定向凝固工艺对Nb-Si基合金的组成相、组织形貌、室温断裂韧性以及高温强度的影响,定向凝固过程的组织演变规律及强化机理,分析发现调控工艺可获得Nbss/Nb5Si3良好单向生长的组织。在保证Nbss/Nb5Si3共晶耦合单向生长的情况下,减小Nbss相的厚度,提升其连续性是提高室温断裂韧性的有效方法。还展望了Nb-Si合金化与定向凝固的未来发展趋势。

关键词： Nb-Si 合金超高温材料合金化定向凝固断裂韧性

单相合金凝固过程时间相关的界面稳定性(Ⅱ)实验对比

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物理学报 2004年第11期53卷 3978-3983页

作者：黄卫东林鑫李涛王琳琳 Y.Inatomi 西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安710072 Institute of Space and Astronautical Science

采用典型的透明模型合金 ,即丁二腈 1.5at%水杨酸苯酯 (SCN 1.5at%Salol)合金 ,对界面前沿溶质扩散边界层和界面稳定性进行了实时观测 ,并结合丁二腈 1.1wt%乙醇 (SCN 1 1wt%Eth)、丁二腈 0 4 3wt%氧杂萘邻酮 15 2(SCN 0 4 3wt%C15 ... 详细信息

采用典型的透明模型合金 ,即丁二腈 1.5at%水杨酸苯酯 (SCN 1.5at%Salol)合金 ,对界面前沿溶质扩散边界层和界面稳定性进行了实时观测 ,并结合丁二腈 1.1wt%乙醇 (SCN 1 1wt%Eth)、丁二腈 0 4 3wt%氧杂萘邻酮 15 2(SCN 0 4 3wt%C15 2 )的实验结果 ,对纯扩散和存在对流情况下的定向凝固界面形态稳定性进行了系统的分析 .发现以往所进行的界面稳定性分析能够准确描述实验中所观测到的界面失稳的时间相关特性 ,并发现界面失稳演化存在两个时间结点 ,即界面失稳孕育时间和平胞转变孕育时间 ,所获得的时间相关解能够准确预测实验中观测到的平胞转变孕育时间 ,而对流效应则明显缩短了界面失稳和平胞转变的孕育时间 .实验中获得的单位扰动振幅发展速率比稳态理论预言值小了将近一个数量级。

关键词：时间相关水杨酸苯酯边界层失稳个数扰动数量级孕育界面稳定性合金

ZrCo和Zr_(0.7)Hf_(0.3)Co合金中氦泡演化和氦热释放研究

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稀有金属材料与工程 2018年第9期47卷 2749-2754页

作者：彭丽霞赖新春蒋春丽表面物理与化学重点实验室四川江油621908

采用混合能量离子注入法在ZrCo及Zr_(0.7)Hf_(0.3)Co合金中引入氦,利用透射电镜观察氦泡形貌随贮存时间的演化。结果表明Zr_(0.7)Hf_(0.3)Co中氦泡平均尺寸比ZrCo更小,随贮存时间的延长,两者均被观察到氦泡的合并与长大。利用氦热释放... 详细信息

采用混合能量离子注入法在ZrCo及Zr_(0.7)Hf_(0.3)Co合金中引入氦,利用透射电镜观察氦泡形貌随贮存时间的演化。结果表明Zr_(0.7)Hf_(0.3)Co中氦泡平均尺寸比ZrCo更小,随贮存时间的延长,两者均被观察到氦泡的合并与长大。利用氦热释放谱研究贮存时间对氦热释放行为的影响,当贮存时间达到105d时,ZrCo中氦的总释放量和在较低温度下的释放分数均减少;而Zr_(0.7)Hf_(0.3)Co合金在贮存的175d内,较低温度下释放分数逐渐增加,总释放量无明显变化,这表明Zr_(0.7)Hf_(0.3)Co比ZrCo具有更优异的固氦性能。

关键词： ZrCo Zr0.7Hf0.3Co 合金氦泡氦热释放谱