白清领
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李宏祥
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向曙光
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王正安
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游江海
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张济山
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庄林忠
稀有金属材料与工程
采用某铝业公司提供的铸造工艺参数,基于温度场、应力场和流场三场的耦合系统研究了铸造工艺参数设置对熔铸过程的影响.结果显示,铸造速度对应力场影响非常大,而铸造温度、水流量对应力场的影响则不太明显.针对800 mm铸锭热裂问题,通过数值模拟对原工艺参数进行了优化.
关键词:
7050铝合金
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热裂
,
应力场
,
参数优化
李宏祥
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Seonghoon.Yi
,
张新房
,
王晓东
金属学报
采用工业原料通过水冷铜模铸造法制备了直径为5mm的Fe69C7.0Si3.5B4.8P9.6Cr2.1Mo2.0Al2.0 (at.%) 块状非晶合金.利用DSC, DTA 和 XRD对该非晶合金的热稳定性及晶化行为进行了研究. 其玻璃转变温度Tg﹑过冷液相区△Tx (Tx-Tg)﹑约化玻璃转变温度Trg (Tg/Tl)﹑玻璃形成能力参数g (Tx/(Tg+Tl))分别为784K, 27K, 0.601和0.388. Fe69C7.0Si3.5B4.8P9.6Cr2.1Mo2.0Al2.0块状非晶的晶化过程分为两个阶段, 首先是a-Fe相的析出, 然后是Fe3C, Fe2P, FeB, Fe2B相的同时析出. 力学性能测试显示该合金具有异常高的断裂强度3870MPa﹑杨氏模量177GPa﹑弹性形变0.021﹑塑性形变0.0029.
关键词:
铁基块状非晶合金
,
Fe-based bulk metallic glass
,
glass-forming ability
唐娜娜
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白清领
,
李宏祥
,
崔华
,
张济山
,
庄林忠
连铸
基于ALE算法和三维热弹黏塑性本构方程并考虑湍流的影响,模拟了连铸起步段低碳钢带液芯压下薄板坯的凝固行为、应力应变分布及变形情况.研究表明,薄板坯连铸液芯压下过程中对板坯的压缩作用主要由板坯中未凝固的部分(液芯部分)来承担,板坯凝固坯壳部分在板坯厚度方向的尺寸变化不大.连铸液芯压下过程中板坯不同位置处的应力不同,板坯在经过液芯压下辊前后,应力发生了较大的变化.在板坯近角部区域应力最大,窄面区域所承受的应力比宽面区域大.连铸液芯压下过程中板坯的等效应变与液芯压下量有关,液芯压下量越大,等效应变值越大,而且应变最大值出现在窄面,且随着时间而发生变化,在起步段的某一时刻(13.5 s)应变达到最大值,此时更易接近板坯的临界等效应变,从而诱发裂纹等缺陷.研究证实了对带液芯压下薄板坯连铸起步段开展瞬态数值分析的必要性.
关键词:
薄板坯
,
液芯压下
,
有限元数值模拟
,
温度场
,
应力场
高敬恩
,
李宏祥
,
陈子潘
,
吕昭平
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.13.024
研究了Fe76-xC7.0Si3.3B5.0P8.7Cux(x=0、0.3％或0.7％(原子分数))非晶合金中Cu的添加及纳米晶的形成对其软磁性能的影响,对合金的微观结构进行了X射线衍射实验和高分辨透射电镜观察,对合金的热稳定性和晶化激活能进行了测量和分析.结果表明,该合金退火之后的饱和磁化强度与合金中α-Fe纳米晶粒的密度和大小密切相关.Cu的添加可以影响合金的非晶形成能力、热稳定性和晶化激活能,添加少量的Cu(少于0.3％(原子分数))可以有效地提高合金的非晶形成能力,抑制退火过程中α-Fe纳米晶粒的析出,增强合金的热稳定性,而当Cu的添加量达到0.7％(原子分数)时可以降低合金的晶化激活能,促进α-Fe纳米晶粒的形核,提高α-Fe纳米晶粒的密度,使合金的饱和磁化强度达到1.79T.
关键词:
铁基非晶合金
,
纳米晶
,
软磁性能
白清领
,
李宏祥
,
张济山
,
庄林忠
稀有金属材料与工程
通过温度场、流场和应力场的三场耦合,对某铝业公司AA7050铝合金铸锭在半连铸过程中3种不同起始铸造速度下的应力、应变分布进行了数值模拟研究.结果显示,铸锭心部呈现很大的三轴拉应力,表面则呈现明显的压应力.根据在糊状区环向和径向的应力、应变分量较大,而轴向应力、应变分量较小,可以预计热裂纹倾向平行于轴向分布,不太可能发生垂直于轴向的热裂纹.铸造时在起始铸造阶段有必要采用小的铸造速度,以降低糊状区的热应力、应变,减小开裂倾向.
关键词:
半连续铸造
,
心部裂纹
,
起始铸造阶段
,
三场耦合
,
热应力、应变
李宏祥
,
YI Seonghoon
,
张新房
,
王晓东
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2006.07.018
采用工业原料通过水冷铜模铸造法制备了直径为5 mm的Fe69C7.0Si3.5B4.8P9.6Cr2.1Mo2.0Al2.0块体非晶态合金.利用DSC,DTA和XRD对该非晶态合金的热稳定性进行了研究.其玻璃转变温度Tg、过冷液相区△Bx(=Tx-Tg)、约化玻璃转变温度Trg(=Tg/Tl)和玻璃形成能力参数γ(=Tx/(Tg+Tl))分别为784 K,27 K,0.601和0.388.该非晶合金的晶化过程分为两个阶段:首先析出α-Fe相,随后Fe3C,Fe2P,FeB,Fe2B相同时析出.压缩性能测试显示该合金的断裂强度为3870 MPa,Young's模量为177 GPa,弹性形变为2.1%,塑性形变为0.29%.
关键词:
铁基块体非晶合金
,
玻璃形成能力
,
结晶行为
,
压缩性能
龚玉兵
,
王善林
,
李宏祥
,
张子阳
,
陈玉华
中国有色金属学报
doi:10.19476/j.ysxb.1004.0609.2017.05.007
采用脉冲激光焊接技术成功实现FeSiB非晶带材的搭接,并通过热处理方法分析接头晶化行为.利用扫描电子显微镜SEM、X射线衍射仪XRD、差示扫描热仪DSC和透射电镜TEM等研究不同功率对激光焊缝成形、组织特征及晶化行为的影响.结果表明:当功率低于4.8 W时,焊缝表面粗糙、熔宽小;当功率高于9.6 W时,焊缝存在微裂纹;当功率为7.2W时,焊缝成形良好,未见焊接缺陷.随着功率的增加,接头抗拉强度先升高后降低,最高拉伸强度为410 MPa,断裂方式为解理断裂;接头组织主要由非晶相、树枝晶、白色颗粒状的结晶相组成;接头晶化过程中先析出 α-Fe(Si)相,再析出Fe2B相.
关键词:
FeSiB非晶带材
,
激光焊接
,
晶化行为
,
显微组织
