郑成武
,
兰勇军
,
肖纳敏
,
李殿中
,
李依依
金属学报
采用晶体塑性有限元(CPFEM)和元胞自动机(CA)耦合的方法模拟了热变形低碳钢的静态再结晶. CPFEM的计算结果定量描述了介观尺度上奥氏体变形储能的不均匀分布, 为模拟再结晶的形核和长大提供了依据, 从而在再结晶CA模型中考虑了不均匀变形的影响.模拟结果显示：变形储能分布不均匀使得再结晶在不同位置的形核密度不同, 形核集中在晶界以及晶内储存能较大的区域；随着临界形核储能的降低, 形核数量增加, 再结晶晶核的位置分布趋于均匀. 对不同形核判据下的再结晶动力学也作了讨论.
关键词:
晶体塑性有限元
,
crystal plasticity finite element model
,
stored energy
程柏松
,
肖纳敏
,
李殿中
,
李依依
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00152
对316不锈钢C型环和纵切圆柱2种试样在水冷淬火过程中发生的热处理变形进行了计算机模拟和实验研究. 结果表明: 温度场的精确测量对综合界面换热系数的逆运算结果具有重要影响, 并进一步影响热处理变形的模拟预测. 采用低采集频率数据逆运算得到的界面换热系数, 在温度变化剧烈的高温阶段偏低, 致使变形模拟结果严重失真. 采用高采集频率逆运算得到的界面换热系数, C型环和纵切圆柱试样变形的模拟结果均与实验结果吻合较好.高温阶段界面换热系数对材料的屈服行为的计算结果影响很大, 是影响变形结果的主要原因. 较大的界面换热系数将使材料在较高温度时即进入屈服状态, 并且处于屈服状态的温度范围也较大, 更容易发生塑性变形以及引发刚性运动. 淬火变形的模拟结果对高温段界面换热系数的变化较为敏感, 而对低温段的变化不敏感.
关键词:
界面换热系数
,
simulation
,
heat treatment
,
distortion
肖纳敏
,
岳珠峰
,
兰勇军
,
佟铭明
,
李殿中
金属学报
为了定量描述热变形奥氏体在介观尺度上微观变形的非均匀性, 采用晶体塑性有限元方法(crystal plasticity finite element method, CPFEM)模拟了C-Mn钢在不同变形条件下的变形行为, 得到了在介
观尺度上奥氏体的微观应力应变和变形储存能分布。模拟所得到的应力-应变曲线与文献测定的应力-应变
曲线基本一致。通过对真应变为0.5, 变形速率为50s-1的热变形奥氏体的研究发现即使在外部的均匀变形条
件下, 无论是在晶粒内部还是晶粒间, 材料内部的变形都非常不均匀。这种变形不均匀性主要是由晶粒的初始取向不同, 近邻晶粒的取向差, 以及变形时滑移系的运动特性不同所引起的。本文定量描述了介观尺度上奥氏体变形储存能不均匀分布, 为结合介观尺度组织模拟, 实现组织演变的多尺度耦合计算提供了参考。
关键词:
晶体塑性有限元
,
null
,
null
郝露菡
,
肖纳敏
,
郑成武
,
李殿中
材料研究学报
对低碳钢在Ae3以上进行了单道次快速大形变量变形,测定了材料在高温变形前后的室温拉伸曲线并观察其断口形貌.对结果的分析表明,低碳钢在Ae3以上的温度发生形变诱导铁索体相变,是形成超细晶粒(3μm左右)的主要原因.应变速率大于0.1 s-1时,可诱导形成铁索体晶粒,且随着应变速率的提高铁素体分数增加而晶粒尺寸减小;当应变速率大于10 s-1时铁素体分数达到饱和,晶粒尺寸的变化不大.与先共析铁索体相比,形变诱导铁素体的强度和硬度大大提高,低碳钢Q235的屈服强度由250 MPa左右提高到510 MPa,抗拉强度则达到615 MPa,而形变诱导铁索体的塑性有所降低,但仍保持较高的水平.
关键词:
金属材料
,
拉伸力学性能
,
形变诱导铁索体
,
应变速率
,
低碳钢
肖纳敏
,
岳珠峰
,
兰勇军
,
佟铭明
,
李殿中
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2005.05.009
为了定量描述热变形奥氏体在介观尺度上微观变形的非均匀性,采用晶体塑性有限元方法(crystal plasticity finite elemetn method,CPFEM)模拟了C-Mn钢在不同变形条件下的变形行为,得到了在介观尺度上奥氏体的微观应力应变和变形储存能分布.模拟所得到的应力-应变曲线与文献测定的应力-应变曲线基本一致.通过对真应变为0.5,变形速率为50 s-1的热变形奥氏体的研究发现,即使在外部的均匀变形条件下,无论是在晶粒内部还是晶粒间,材料内部变形都非常不均匀.这种变形不均匀性主要是由晶粒的初始取向不同,近邻晶粒的取向差,以及变形时滑移系的运动特性不同所引起的.本文定量描述了介观尺度上奥氏体变形储存能不均匀分布,为结合介观尺度组织模拟,实现组织演变的多尺度耦合计算提供了参考.
关键词:
晶体塑性有限元
,
热变形
,
奥氏体
,
变形储存能
郑成武
,
兰勇军
,
肖纳敏
,
李殿中
,
李依依
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2006.05.006
采用晶体塑性有限元(CPFEM)和元胞自动机(CA)耦合的方法模拟了热变形低碳钢的静态再结晶.CPFEM的计算结果定量描述了介观尺度上奥氏体变形储能的不均匀分布,为模拟再结晶的形核和长大提供了依据,从而在再结晶CA模型中考虑了不均匀变形的影响.模拟结果显示:变形储能分布不均匀使得再结晶在不同位置的形核密度不同,形核集中在晶界以及晶内储存能较大的区域;随着临界形核储能的降低,形核数量增加,再结晶晶核的位置分布趋于均匀.对不同形核判据下的再结晶动力学也作了讨论.
关键词:
晶体塑性有限元
,
变形储能
,
元胞自动机
,
静态再结晶
胡小强
,
肖纳敏
,
罗兴宏
,
李殿中
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.05.007
采用光学显微镜、扫描电镜和能谱分析研究了含W型10%Cr(质量分数)超超临界钢中δ-铁素体的组织形貌与微观结构.结果表明,δ-铁素体的生成机理与奥氏体化加热温度密切相关.当加热温度较低时,极少量δ-铁素体在原奥氏体晶粒内部优先形核生长,呈针状分布;当加热温度较高时,δ-铁素体在原奥氏体晶界处形核,快速生长,呈多边形分布,转变时发生溶质组元再分配.两种形态的铁素体均明显降低了含W型10%Cr超超临界钢的冲击韧性,但是,针状δ-铁素体降低冲击韧性的幅度远大于多边形δ-铁素体;即使针状δ-铁素体的体积分数极少,也会对钢的力学性能造成极大影响.
关键词:
δ-铁素体
,
超超临界钢
,
微观组织
,
力学性能
程柏松
,
肖纳敏
,
李殿中
,
李依依
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00152
对316不锈钢C型环和纵切圆柱2种试样在水冷淬火过程中发生的热处理变形进行了计算机模拟和实验研究.结果表明:温度场的精确测量对综合界面换热系数的逆运算结果具有重要影响,并进一步影响热处理变形的模拟预测.采用低采集频率数据逆运算得到的界面换热系数,在温度变化剧烈的高温阶段偏低,致使变形模拟结果严重失真.采用高采集频率逆运算得到的界面换热系数,C型环和纵切圆柱试样变形的模拟结果均与实验结果吻合较好.高温阶段界面换热系数对材料的屈服行为的计算结果影响很大,是影响变形结果的主要原因.较大的界面换热系数将使材料在较高温度时即进入屈服状态,并且处于屈服状态的温度范围也较大,更容易发生塑性变形以及引发刚性运动.淬火变形的模拟结果对高温段界面换热系数的变化较为敏感,而对低温段的变化不敏感.
关键词:
界面换热系数
,
模拟
,
热处理
,
变形
李振江
,
肖纳敏
,
李殿中
,
张俊勇
,
罗永建
,
张瑞雪
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00747
以核电汽轮机缸体用G18CrMo2-6耐热钢为研究对象,分析了显微组织、第二相类型、形貌、尺寸和分布随回火温度的变化及其对冲击韧性的影响.结果表明,G18CrMo2-6钢正火经不同冷速冷却后得到不同的基体组织,经680℃回火后,冲击韧性均远高于指标要求,因此基体组织差异不是导致冲击韧性急剧恶化的决定性因素.经炉冷正火后在560～710℃区间回火,显微组织均为铁素体+回火贝氏体,随回火温度上升,室温冲击韧性增加.经560和600℃回火后,块状马氏体/奥氏体(M/A)岛、条状颗粒不均匀分布于贝氏体铁素体基体上,平均冲击韧性分别为17和29 J.710℃回火后块状M/A岛分解,条状颗粒转变为细小的颗粒状呈弥散分布,冲击韧性达到峰值93 J.除了基体组织的软化效应外,第二相的类型、形貌、尺寸和分布能够明显改变诱发裂纹萌生的临界断裂应力,是影响G 18CrMo2-6钢冲击性能的一个关键因素.
关键词:
G18CrMo2-6钢
,
回火温度
,
冲击韧性
,
碳化物
张晓萍
,
兰章
,
陈琳
,
高素雯
,
吴晚霞
,
阙兰芳
,
张晓佩
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2013.12757
采用简单的离子交换沉积法制备了SnS敏化的纳晶TiO2光阳极.通过SEM、XRD、UV-Vis等手段对光阳极的表面形貌,晶态结构,紫外-可见吸收和散射性能进行表征.并分别以聚苯胺和铂为催化剂制备对电极,以含碘氧化还原电对和硫氧化还原电对溶液为电解质,组装SnS敏化太阳能电池,对其光电性能进行研究.通过比较不同光阳极、电解质和对电极的组合,发现用光阳极为离子交换沉积9次SnS的纳晶TiO2膜,对电极为聚苯胺不锈钢网压片膜,电解质为含硫氧化还原电对溶液组装的太阳能电池光电性能最佳,其短路电流、开路电压、填充因子和光电转换效率分别达到4.59 mA/cm2、0.547 V、0.505和1.27％.
关键词:
硫化亚锡敏化太阳能电池
,
离子交换沉积
,
聚苯胺
,
光电性能
