陈守东
,
陈敬超
,
吕连灏
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2012.10.011
鉴于双辊薄带连铸等轴晶区半固态铸轧组织对产品性能的重要性,应用Procast软件中的CA-FE方法对工业纯铝在水冷钢辊连续铸轧中的凝固过程进行了模拟,建立了宏观温度场、浓度场和微观生长过程耦合的凝固组织模拟模型.以CA(Cellular Automaton)模型为基础,建立了晶粒生长过程的局部演变规则,在晶粒尺度上模拟了其凝固过程.应用建立的微观组织模型,研究了工艺参数对凝固组织的影响.模拟结果与实验结果基本吻合,检验了模型的正确性与适用条件.
关键词:
双辊连续铸轧
,
微观组织模拟
,
宏微观耦合模型
,
元胞自动机-有限单元法
陈守东
,
陈敬超
,
吕连灏
材料科学与工艺
鉴于双辊薄带连铸等轴晶区半固态铸轧组织对产品性能的重要性,基于热传输、流动传输、溶质传输等基本传输过程以及晶粒生长物理过程,建立了双辊连续铸轧纯铝凝固过程的宏观温度场、浓度场、微观组织及枝晶形貌演化的三维数学模型.采用CA-FE法对双辊连续铸轧纯铝在水冷钢辊连续铸轧中的凝固过程进行了模拟,采用光学显微镜研究了铸轧工艺参数对凝固组织的影响.数值模拟结果表明,所建立的数学模型能够合理描述晶粒沿任意角度生长的过程,温度场、溶质场和微观组织形貌的模拟计算结果合理.模拟结果与实验结果基本吻合,检验了模型的正确性.
关键词:
双辊连续铸轧
,
凝固微观组织
,
CA-FE方法
,
数值模拟
,
枝晶形貌
吕连灏
,
陈敬超
,
陈蓉
,
卢雯婷
,
陈守东
材料导报
简述了目前高温合金材料存在的问题,介绍了贵金属高温合金的主要特点,指出了研究贵金属高温合金的必要性,系统地综述了贵金属高温合金的研究成果、应用及目前存在的主要问题,最后展望了贵金属高温合金的研究方向.
关键词:
高温合金
,
贵金属
,
铂基合金
,
铱基合金
陈守东
,
刘琳静
,
陈敬超
,
吕连灏
稀有金属材料与工程
利用相图计算软件Pandat计算了Au-Pd-Zr合金的液相面投影图、室温(25℃)的等温截面图、xAu-xPd-Zr合金系的垂直截面图,同时选取了36Au-36Pd-28Zr (at％)合金,基于相图计算与实验验证相结合的方法,研究了该合金的相平衡以及凝固过程.利用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪对该合金的室温平衡相组成进行了验证.结果表明,相平衡热力学计算结果与实验结果比较吻合,36Au-36Pd-28Zr合金的凝固顺序为:L→L+PdaZr→L+Pd3Zr+ZrAu2→Pd3Zr+ZrAu2+ZrAu3.
关键词:
相图计算
,
Pandat软件
,
Au-Pd-Zr相图
,
36Au-36Pd-28Zr合金
陈守东
,
陈敬超
,
黄攀
,
吕连灏
,
王鹏
,
彭平
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2012.4.001
基于元胞自动机CA的形核和长大模型与宏观传热模型相耦合对双辊连续铸轧纯铝薄带凝固微观组织进行了模拟,模拟计算中采用连续性异质形核模型和修正的枝晶尖端生长动力学模型(KGT).另外,模拟研究了铸轧工艺参数和金属凝固参数对双辊连续铸轧纯铝薄带凝固微观组织的影响规律.模拟结果可很好地解释和预测啮合点前柱状晶和等轴晶之间的转化和晶粒尺寸大小,柱状晶主要分布在靠近铸轧辊面附近,等轴晶则是远离铸轧辊面而靠近薄带的中心区域.
关键词:
双辊连续铸轧
,
铝凝固微观组织
,
元胞自动机
,
数值模拟
庄严
,
陈敬超
,
吕连灏
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2014.22.032
为改善铱的脆性,向其中添加铌元素.根据铱铌二元合金相图,当铱铌合金中铌的原子分数在0～15％时,铱铌合金以置换式固溶体形式存在,当铌的原子分数在15％～25％时,合金进入两相区,为Ir和Ir3Nb两相合金.在此两个区间分别选择配比建立模型,计算其热力学稳定性、力学性能、电子结构和态密度等.结果表明,所设计的合金能够稳定存在,力学性能的计算显示铱的塑性有显著改善,电子云极化减弱,键能有所降低,说明铌的加入是有利于铱塑性的改善的.在Nb原子分数0～25％范围内Ir-16.67％Nb合金塑性最好.
关键词:
铱铌合金
,
第一性原理
,
塑性
,
第二相
庄严
,
陈敬超
,
吕连灏
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.02.032
采用基于密度泛函理论的第一性原理方法对铱金属的致脆机理进行了研究.建立了Ir、Cu、Au、Si的晶胞模型,计算分析其电子结构、能带结构、力学性质等.根据金属塑性经验判据G/B比较得出,Cu和Au的塑性都非常好,而同样为面心立方金属的Ir却有着和非金属Si相似的脆性.分析电子结构发现,Cu和Au的电子云为均匀的圆球形,呈各向同性,这有利于原子间相互运动,从而有利于金属的塑性变形.Ir和Si的电子云有着相似的“花瓣状”,极化严重,方向性明显;Ir原子间存在“伪共价”结构,这都对金属塑性变形产生了极大的阻力.能带结构和态密度的分析得出,Ir、Si相对于Cu和Au有着非常高的键强,这都不利于其塑性变形.因此,Ir的本征特点决定了其高的室温脆性.
关键词:
铱金属
,
第一性原理
,
脆性
,
塑性
吕连灏
,
陈敬超
,
王鹏
贵金属
采用基于密度泛函理论的第一性原理方法对铱、铜、硅、金的力学性质、电子结构等进行了计算分析。铱的塑性和非金属硅非常相似，和同为 fcc 结构的铜和金相差很大。计算了铱低指数晶面的派纳力和其电子密度分布，铱的电子结构复杂，存在各向异性，以致不同晶面派纳力差别很大，容易造成位错塞积。金和铜的电子云分布均匀，而铱和硅的电子云极化严重，这使得其塑性变形非常困难。
关键词:
金属材料
,
铱
,
机械性能
,
电子密度
,
派纳力
陈守东
,
陈敬超
,
吕连灏
机械工程材料
从耐磨材料增强相的选择、制备工艺的分类和耐磨性能等方面对颗粒增强铁基耐磨材料的研究现状进行了综述。重点分析了原位反应制备铁基耐磨材料的特点以及几种制备工艺的对比，最后指出了颗粒增强铁基耐磨材料存在的问题及其以后的发展方向。
关键词:
铁基耐磨材料
,
增强颗粒
,
制备技术
