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Zr65Al7.5Ni10Cu12.5Ag5非晶合金压痕下方剪切带形貌的研究

胡勇 , 李亭亭 , 崔晓明 , 王广言 , 闫志杰 , , 郭一娜

稀有金属材料与工程

以Zr65Al7.5Ni10Cu12.5Ag5块体非晶合金作为研究对象,采用界面压痕技术和扫描电子显微镜,分别对铸态、轧制态以及轧制-退火态试样压痕下方的剪切带形貌进行了研究.实验结果表明,铸态试样以半圆形剪切带为主,同时存在少量的射线状剪切带,并且形貌比较规则;轧制态试样的剪切带形貌变得很不规则,很难分辨半圆形和射线状剪切带,并且随着变形量的增加,剪切带形貌的不规则程度增加;轧制-退火态试样中重新出现了规则的半圆形和射线状剪切带,变形量对剪切带形貌几乎没有影响.这些结果说明,轧制态试样压痕下方剪切带形貌不规则的主要原因是轧制变形使剪切带中自由体积含量显著增加.

关键词: 非晶合金 , 轧制变形 , 剪切带 , 退火

过冷熔体凝固行为的自适应有限元相场法模拟

, 杨根仓 , 王锦程 , 朱耀产

材料导报

通过自适应有限元法求解相场模型,对过冷熔体中自由枝晶生长行为进行了数值模拟.自适应有限元法可减少计算量,提高求解速度,并同时降低存储空间的需求.模拟结果表明,随着各向异性系数ε4的增加,枝晶生长速度Vtip线性增大,而尖端半径rtip以指数方式减小.进一步研究表明界面稳定性系数σ*随各向异性系数ε4的增大而增大.

关键词: 相场模型 , 枝晶生长 , 自适应网格 , 有限元

相场模型凝固组织模拟进展

, 杨根仓 , 于艳梅 , 王锦程

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2003.03.031

本文对相场模型的物理本质、数值计算方法以及在凝固微观组织模拟中的应用和进展进行了综述,并指出相场模型凝固微观组织模拟的发展方向.

关键词: 相场模型 , 凝固组织模拟 , 枝晶生长 , 渐近分析

二元共晶定向凝固的多相场法数值模拟

朱耀产 , 杨根仓 , 王锦程 , , 樊建锋

中国有色金属学报

借助于多相场模型,利用移动盒算法模拟了小Peclet数下二元共晶模型合金的定向凝固过程.同时研究了共晶生长层片间距调整机制.模拟结果表明:当初始层片间距小于最小过冷层片间距时,层片调整通过两相的竞争生长与层片湮没进行;相反,当初始层片间距大于最小过冷理论时,层尖的形核分叉生长使层片生长趋于稳定;再现了共晶1λ振荡不稳定性生长,通过分析局部动力学得出1λ振荡不稳定性生长原因为溶质再分配与共晶两相的体积调整.

关键词: 多相场法 , 定向凝固 , 二元共晶

共晶变速生长的多相场模拟

朱耀产 , 王锦程 , 杨根仓 ,

金属学报

利用多相场模型,模拟了CBr4-C2Cl6共晶合金定向凝固稳态生长及非稳态变速生长过程。稳态生长模拟结果与Jackson-Hunt共晶理论描述一致, 验证了模型的可靠性。非稳态变速生长模拟表明:阶跃增速或减速时,片层间距的调整分别通过突变分叉,或逐步湮没与合并以及自身相的长大方式进行,两者片层间距的选择过程表现为强烈的非对称性;相对于阶跃时刻,片层间距调整、界面平均生长速率与平均过冷度的变化均具有滞后性。

关键词: 共晶 , multiphase field , directional solidification , growth at varying velocity

不同微观结构Zr55Al10Ni5Cu30块体非晶合金的晶化过程

闫红红 , 胡勇 , 李永堂 , 闫志杰 , , 郭一娜

材料研究学报

用差示扫描量热仪分别对具有相似晶体体积分数和晶化激活能的Zr55A110Ni5Cu30块体非晶合金铸态、轧制态试样进行等温和连续升温实验,研究了不同微观结构块体非晶合金的晶化过程.结果表明,在晶化初期(小于30 min),两个试样具有相似的晶化速率;晶化后期(大于30 min),轧制态试样表现出较快的晶化速率.这在一定程度上表明,用JMA公式和晶化开始温度Tx及峰值温度Tp计算出的晶化激活能不能全面反映非晶合金的热稳定性.另外,剪切带中原子之间相互联接的减弱以及短程有序的强化,使轧制态试样热稳定性降低和晶化过程变快.

关键词: 金属材料 , 非晶合金 , 晶化过程 , 微观结构

共晶变速生长的多相场模拟

朱耀产 , 王锦程 , 杨根仓 ,

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2007.02.015

利用多相场模型,模拟了CBr4-C2Cl6共晶合金定向凝固稳态生长及非稳态变速生长过程.稳态生长模拟结果与Jackson-Hunt共晶理论描述一致,验证了模型的可靠性.非稳态变速生长模拟表明:阶跃增速或减速时,片层间距的调整分别通过突变分叉、或逐步湮没与合并以及自身相的长大方式进行,两者片层间距的选择过程表现为强烈的非对称性;相对于阶跃时刻,片层间距调整、界面平均生长速率与平均过冷度的变化均具有滞后性.

关键词: 共晶 , 定向凝固 , 变速生长 , 多相场模拟

相场法模拟动力学各向异性对过冷熔体中晶体生长的影响

, 李金富

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.10.014

采用相场模型定量模拟了动力学各向异性作用下过冷熔体中的晶体生长过程.模拟结果表明,仅存在动力学各向异性时,各向异性系数大小对生长方式选择起着决定性作用.当各向异性较低时,固相以分形方式生长,在生长过程中不存在占优势的生长方向,同时也不存在稳态生长状态;而当各向异性系数大于0.02时,固相以枝晶方式沿<110>方向生长.进一步研究表明,枝晶生长稳定性系数随各向异性值的增加而增加,而与动力学系数取值无关.

关键词: 动力学各向异性 , 分形生长 , 枝晶生长 , 相场模型 , 自适应有限元法

“液态镓-銻系合金中组分銻的蒸气压”一的討論

金属学报

<正> 朱锡熊:由彭年和莫金璣同志所作“液态鎵-锑系合金中组分锑的蒸气压”一的突验数据,可以进一步了解到有关Ga-Sb溶液的热力学性质。 、莫在720°,750°和780℃测定了x_(Sb)=0.30-1.00成分范围的Ga-Sb溶液中组元Sb的蒸气压,因原数据比较散乱,欲根据其原始数据进行分析,需要先对数据进行处理。先按原始数据画出三个温度的lg P_(Sb_4)-x_(Sb)的光滑曲线,由曲线读出不同x_(Sb)成分时的lg P_(Sb_4)值。固定溶液的成分,再以lg P_(Sb_4)对1/T作直线,由直线读出该成分对应于上述三个温度的1g P_(Sb_4),也即组元Sb的蒸气压。两次处理的曲线示于图1,取出的组元Sb的蒸气压(毫米汞柱)列于表1。

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