童文辉
,
沈峰满
,
柴田浩幸
,
王文忠
,
杨院生
,
早稻田嘉夫
,
高桥礼二郎
,
八木顺一郎
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2002.09.017
采用激光脉冲法及使用DSC实测高炉用耐火材料的热扩散率及比热容,进而获得其导热系数.重点考察了温度及温度履历对耐火材料热扩散率及比热容的影响,得出二者与温度依存关系的数学模型,进而获得各种耐火材料的导热系数对温度的依存关系测量结果表明:(1)除铝碳质耐火材料,其他耐火材料经一次高温后,测得的热扩散率值比第一次升温时的测得值增大,且温度特性随着温度变化呈现唯一的变化关系.而铝碳质耐火材料则相反,且随着升、降温过程的延续,热扩散率值逐渐减.(2)随温度的增加,比热容先较快增大后缓慢增加,温度履历对热容的测定基本没有影响.(3)根据测定结果,建立了导热系数λ(W/m.K)与温度T(K)之间的数学模型,经检验,该模型可有效地预测高炉常用耐火材料的导热系数.
关键词:
耐火材料
,
导热系数
,
热扩散率
,
温度履历
童文辉
,
杨院生
,
朱仕学
,
惠希东
,
陈晓明
,
于力
,
胡壮麒
金属学报
采用瞬态电阻测量方法,对激光表面快速熔凝过程进行了实时跟踪,分析了激光器单脉冲能量、金属薄膜的预热温度等参数对测定结果的影响.结果表明:在快速熔凝过程中金属薄膜的电阻随过程时间呈凸峰状变化,在激光加热周期内,电阻随时间迅速增加,之后随时间的推移又逐渐减小,电阻的减小速度低于增加速度;随着激光功率密度增加,电阻曲线的峰值增大,升温及冷却速度相应增大;随着预热温度的提高,电阻峰值也相应增大,但是样品下表面的热导出率下降,冷却速度下降;当样品下表面的导热能力降低时,样品的电阻曲线峰值有所提高,而在冷却段电阻却明显变化缓慢.
关键词:
快速熔凝过程
,
null
,
null
杨院生
,
付俊伟
,
罗天骄
,
汪彬
,
冯小辉
,
童文辉
,
李应举
中国有色金属学报
提出一种低压脉冲磁场合金晶粒细化技术,分析常规铸造和半连续铸造条件下,低压脉冲磁场对镁合金凝固组织的影响.结果表明:脉冲磁场对AZ31、AZ91D、AZ80、AM60、AS31和Mg-Gd-Y-Zr镁合金均有显著的细化效果.施加脉冲磁场后,初生α-Mg形态发生明显球化,由粗大、发达的枝晶变为细小的蔷薇状,且溶质偏析显著降低.采用商用ANSYS软件分析了电磁力、流场以及焦耳热对熔体的影响规律,从形核和生长角度分析了脉冲磁场下镁合金晶粒细化机制,依据界面稳定性理论提出了脉冲磁场下镁合金晶粒球化模型.
关键词:
镁合金
,
组织
,
晶粒细化
,
脉冲磁场
童文辉
,
赵子龙
,
张新元
,
王杰
,
国旭明
,
段新华
,
刘豫
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2016.00288
采用激光熔覆方法在球墨铸铁表面制备30%TiC/钴基合金熔覆层,通过OM、SEM、EDS、XRD、TEM、MHV2000数显显微硬度计,分析了熔覆层的显微组织、成分、物相、熔覆层的硬度变化规律。结果表明,球墨铸铁基体与熔覆层能形成良好的冶金结合,熔覆层由表层的树枝晶和内部的胞状晶组成,从熔体中原位析出初晶TiC,且初晶TiC的量从熔覆层内部到表层逐渐增加,而未熔的TiC颗粒在晶间均匀分布,熔覆层主要由γ-Co、TiC、CoCx和少量的Cr7C3相组成,熔覆层的最高硬度是1278.8 HV0.2,提高到球墨铸铁基体的5倍以上。
关键词:
激光熔覆
,
钴基合金
,
TiC
,
微观组织
,
硬度
童文辉
,
杨院生
,
朱仕学
,
惠希东
,
陈晓明
,
于力
,
胡壮麒
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2001.11.017
采用瞬态电阻测量方法,对激光表面快速熔凝过程进行了实时跟踪,分析了激光器单脉冲能量、金属薄膜的预热温度等参数对测定结果的影响.结果表明:在快速熔凝过程中金属薄膜的电阻随过程时间呈凸峰状变化,在激光加热周期内,电阻随时间迅速增加,之后随时间的推移又逐渐减小,电阻的减小速度低于增加速度;随着激光功率密度增加,电阻曲线的峰值增大,升温及冷却速度相应增大;随着预热温度的提高,电阻峰值也相应增大,但是样品下表面的热导出率下降,冷却速度下降;当样品下表面的导热能力降低时,样品的电阻曲线峰值有所提高,而在冷却段电阻却明显变化缓慢.
关键词:
快速熔凝过程
,
脉冲激光
,
金属薄膜
童文辉
,
杨院生
,
朱仕学
,
陈晓明
,
胡壮麒
,
惠希东
金属学报
基于非Fourier定律,建立了脉冲激光加热条件下单相二元合金表面快速重熔和凝固过程的非平衡传热传质模型.并根据碰撞理论和Aziz的连续生长模型处理固/液界面,以解释快速熔凝过程界面动力学的非平衡效应.快速熔凝问题是涉及热质传输的移动界面问题,通过二阶精度的Von Neumann隐式差分格式和界面跟踪方法进行过程模型的数值求解.应用该模型,分析了Al-Cu二元合金的激光表面熔凝过程.结果表明,激光的高能量密度和非平衡界面动力学所引起的熔化过热和凝固过冷对于快速熔凝过程的影响很大.在快速熔凝过程中,界面速度的变化很大,且因基底材料和热流大小而不同通过计算获得了界面温度、速度、溶质浓度及非平衡分配系数随界面位置的变化.结果显示,在凝固过程中界面速度和界面溶质浓度都存在着很大的波动.
关键词:
激光加热
,
null
,
null
,
null
郭大勇
,
杨院生
,
童文辉
,
胡壮麒
金属学报
基于连续模型建立了非惯性坐标系下电磁离心凝固过程流动、传热、传质耦合数学模型. 依此模型对Al--5%Cu合金进行了模拟计算. 结果表明, 电磁离心凝固过程中,电磁力使熔体的平均径向运动速度下降.熔体流动状态的改变使凝固合金外层的逆偏析减轻, 凝固过程中
两相区的负偏析也减轻. 与普通离心铸造相比, 电磁离心凝固可减轻铸件宏观偏析. 模拟结果与实测铸件成分分布基本吻合, 表明本数学模型较好地描述了电磁离心凝固过程.
关键词:
电磁离心凝固
,
macrosegregation
,
fluid flow
花福安
,
杨院生
,
郭大勇
,
童文辉
,
胡壮麒
金属学报
结合晶粒生长的统计分析理论和概率性转变规则, 建立了基于曲率驱动机制的晶粒正常生长的二维元胞自动机模型. 该模型的一个显著特点是晶粒生长速率和晶界曲率(1/Rc--1/R)之间满足线性关系, 而传统的元胞自动机模型则难以满足这种线性关系. 模拟结果比较全面地反映了等温条件下晶粒正常生长的各种现象：平均晶粒面积与时间的关系, 晶粒尺寸、晶粒边数的分布规律及其时间不变性, 晶粒边数与尺寸的关系, 以及晶粒生长速率与晶粒尺寸和曲率的关系等. 模拟结果与晶粒生长的动力学理论预测相符合.
关键词:
晶粒生长
,
null
,
null
周吉学
,
杨院生
,
童文辉
,
王杰
,
付俊伟
,
汪彬
稀有金属材料与工程
通过改变凝固过程中的冷却速率,研究了冷却速率对Mg-Gd-Y-Zr合金凝固组织与成分微观偏析的影响.随冷却速率提高,合金组织明显细化,初生相形貌由粗大等轴枝晶逐渐向细小树枝晶转变,合金凝固过程中形核率增加,合金晶粒尺寸逐渐减小;冷却速率的提高可以降低溶质元素的扩散速率,从而增加合金元素在枝晶干中的固溶度,减轻凝固过程中合金元素Gd与Y的微观偏析,同时使凝固过程中形成的共晶减少,共晶组织分布更加弥散、均匀.
关键词:
Mg-Gd-Y-Zr合金
,
冷却速率
,
微观组织
,
微观偏析
王宝海
,
高茵
,
童文辉
,
沈峰满
,
王文忠
钢铁
针对高炉新型炉体冷却结构,设计了实验室物理模型并建立了热态模拟系统.通过热态实验,测定了物理模型的温场、单水管进出水温差等,研究了新型结构在运行中的传热规律.同时,分析了实际工况条件对冷却结构传热的影响.实验表明,越靠近炉内高温表面的点温度越高,冷却水管中心线以内温度迅速升高;水流速对模型体内的温度分布影响不大,但随着水流速增加,冷却水温差减小;炉内温度对炉衬热面温度的影响较大,随着炉温增加,水温差增大.
关键词:
高炉
,
传热
,
冷却水
,
冷却结构
