检索结果-内蒙古大学图书馆

稀有金属 2018年第7期42卷 722-729页

作者：李宝同李柱康菊芸秦子威李重河鲁雄刚上海大学材料科学与工程学院省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室上海200072 上海特种铸造工程技术研究中心上海201605

通过在1650，1700，1750℃下烧结6h制备纯Y203坩埚，并利用Y2O3坩埚真空感应熔炼Zr-4合金。借助x射线衍射（XRD），扫描电子显微镜（SEM），能谱分析仪（EDS）等手段研究了不同烧结温度下制备的Y203坩埚致密度变化，分析了Y2O3耐火材料... 详细信息

通过在1650，1700，1750℃下烧结6h制备纯Y203坩埚，并利用Y2O3坩埚真空感应熔炼Zr-4合金。借助x射线衍射（XRD），扫描电子显微镜（SEM），能谱分析仪（EDS）等手段研究了不同烧结温度下制备的Y203坩埚致密度变化，分析了Y2O3耐火材料与锆合金间的界面反应，研究了两者界面反应机制。研究结果表明：1650℃下烧成的坩埚晶粒生长不完全，团聚现象严重，致密度约为87％；1700℃下烧成的坩埚晶粒生长完整，未发现明显的团聚，致密度约为95％；1750℃下烧成的坩埚晶粒生长更加完整，无团聚与二次结晶现象，致密度约为97％；选用1750℃下制备的坩埚熔炼锆合金，熔炼后的坩埚结构完整，界面处没有新相生成，并未见合金熔体渗入现象；熔炼实验后，坩埚与合金界面处有黑色区域生成，可能是由于Y2O3坩埚微结构的变化引起；合金中分布有大量无规则Y的氧化夹杂物；由于Y2O3耐火材料在高温熔体作用下剥落，一部分耐火材料被搅拌人合金熔体中成为夹杂，另一部分分解为Y2O3侵入合金熔体并重新结合生成稳定的Y2O3，过量的O以游离态存在于合金基体中。

关键词： Y2O3 锆合金界面反应熔炼

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基于Calphad方法计算钛合金β相转变温度

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稀有金属材料与工程 2018年第1期47卷 181-186页

作者：王树森林崇茂胡仁民吴广新 Ali Wajid 鲁雄刚李重河省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室上海大学材料科学与工程学院上海200072 宝钢特钢有限公司上海200940 上海特种铸造工程技术研究中心上海201605

通过Calphad方法优化了Ti-Al-Fe-Mn四元系数据库,利用此数据库计算了4个子三系相关相变温度,并与已有的实验数据进行了对比和讨论,结果符合很好,证明了由此四元数据库计算各相变温度的可靠性。再通过该数据库计算了Ti-Al-Fe-Mn四元系一... 详细信息

通过Calphad方法优化了Ti-Al-Fe-Mn四元系数据库,利用此数据库计算了4个子三系相关相变温度,并与已有的实验数据进行了对比和讨论,结果符合很好,证明了由此四元数据库计算各相变温度的可靠性。再通过该数据库计算了Ti-Al-Fe-Mn四元系一系列合金的α+β/β相变温度,并将计算结果与前人的经验公式计算结果进行了对比,在此基础上建立了更准确的计算该体系相变温度的经验公式。上述结果可为钛合金相变温度的确定提供一种可行的方法。

关键词： Calphad Ti-Al-Fe-Mn 相变温度

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关于低碳钢屈服延伸现象的研究现状

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材料导报 2018年第15期32卷 2659-2665页

作者：王必磊李永灿宋长江上海大学材料科学与工程学院省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室上海200072 宝钢股份研究院冷轧产品研究所上海201900

低碳钢因其优良的塑性常被用于家电和汽车面板。在低碳钢工业生产中,节能、高效的连续退火工艺取代能耗高、效率低的罩式退火工艺后,低碳钢在使用过程中遇到了严重的质量问题——因时效而产生的屈服延伸现象。屈服延伸现象是指低碳钢经... 详细信息

低碳钢因其优良的塑性常被用于家电和汽车面板。在低碳钢工业生产中,节能、高效的连续退火工艺取代能耗高、效率低的罩式退火工艺后,低碳钢在使用过程中遇到了严重的质量问题——因时效而产生的屈服延伸现象。屈服延伸现象是指低碳钢经人工时效或长时间的自然时效后,钢板表面在变形过程产生不均匀塑性变形而出现褶皱的现象,又称吕德斯带,该现象对钢板的表面质量和性能造成严重的损害。屈服延伸现象受碳氮含量、晶粒尺寸、合金元素、工艺参数和应变等因素影响,在明确屈服延伸现象发生的微观机理前提下,选择适当的成分和工艺参数能够在一定程度上减少或消除屈服延伸现象。关于屈服延伸的出现一般认为与晶体内间隙原子(碳原子和氮原子)的偏聚有关:经典理论认为屈服延伸现象是由于间隙原子在晶体内位错周围偏聚(也称柯氏气团),柯氏气团对位错的反复钉扎和解钉扎过程导致了屈服延伸;但是部分学者认为屈服延伸现象是偏聚在晶界上的间隙原子对位错运动的反复钉扎和解钉扎引起;也有部分学者认为是两者共同作用的结果。因此,关于出现屈服延伸现象的原因的争议在于间隙原子偏聚的位置,即偏聚于位错周围形成柯氏气团或偏聚于晶界。为了有效消除屈服延伸现象带来的危害,近些年来除研究屈服延伸现象发生的微观机理,即探究屈服延伸发生过程间隙原子偏聚的位置外,研究者们也探索了屈服延伸现象发生的微观力学行为。针对屈服延伸现象的研究引入了内耗、三维原子探针、聚焦离子束等先进技术手段,可实现对基体、晶界和位错等位置上各元素含量的表征,为进一步明确屈服延伸现象产生机制奠定基础;纳米压痕和扫描电镜原位拉伸等技术可用来研究屈服延伸发生过程的微观形变机理。其中采用纳米压痕技术研究屈服延伸现象时所得载荷-位移曲线上出现的晶界pop-in现象已被证实与屈服延伸现象存在联系,否定了较早认为初始pop-in现象与屈服延伸现象存在联系的观点。本文对屈服延伸的影响因素、机理和研究方法等方面进行了系统的综述,以期为低碳钢连续退火工业生产工艺中消除屈服延伸现象提供一定的线索,在降低生产成本、提高低碳钢表面成形质量方面有重要意义。

关键词：低碳钢屈服延伸间隙原子

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HCP-Mg平衡固液界面的微观结构

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钢铁 2017年第2期52卷 78-84页

作者：肖钧江吕琳琳蒋烨炜罗洁吴永全省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海200072 上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室上海200072 上海大学材料科学与工程学院上海200072

采用NVE系综分子动力学(molecular dynamics,MD)方法模拟了HCP-Mg三个不同晶向的平衡固液界面,通过原子标定技术,在"layering and in-plane ordering"框架内,对固液界面的结构特征进行了分析。在验证了势函数有效性的基础上,... 详细信息

采用NVE系综分子动力学(molecular dynamics,MD)方法模拟了HCP-Mg三个不同晶向的平衡固液界面,通过原子标定技术,在"layering and in-plane ordering"框架内,对固液界面的结构特征进行了分析。在验证了势函数有效性的基础上,通过界面微观结构分析发现,序参数在由固相向液相衰减的过程中呈现了很好的双曲正切的连续变化规律;以序参数aq6为标准计算得到的界面宽度要比序参数ξ的界面宽度大0.1~0.2 nm;同时,界面宽度存在各向异性,[0001]方向界面宽度最大,[11ˉ00]和[1ˉ21ˉ0]方向界面宽度基本相等,这与界面热力学的各向异性保持一致;界面的波动幅度达到界面宽度的5%~10%;此外,Layering方法定位的界面宽度要远远超过in-plane ordering方法定位的界面宽度,吻合于异质固液界面的试验观察。

关键词： HCP-Mg 固液界面界面分层及层内有序分子动力学模拟

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自发形核生长的AlN单晶湿法腐蚀研究

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人工晶体学报 2017年第7期46卷 1239-1243页

作者：刘理想曹凯汪佳任忠鸣邓康吴亮省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室上海大学材料科学与工程学院上海200072

采用湿法腐蚀工艺,使用熔融态KOH和NaOH作为腐蚀剂,对一种物理气相传输(PVT)自发形核新工艺在2100~2250℃条件下生长的AlN单晶进行了腐蚀实验。通过实验及扫描电子显微镜(SEM)结果分析,得到了典型的AlN单晶c面、r系列面及m面最佳的腐蚀... 详细信息

采用湿法腐蚀工艺,使用熔融态KOH和NaOH作为腐蚀剂,对一种物理气相传输(PVT)自发形核新工艺在2100~2250℃条件下生长的AlN单晶进行了腐蚀实验。通过实验及扫描电子显微镜(SEM)结果分析,得到了典型的AlN单晶c面、r系列面及m面最佳的腐蚀工艺参数及腐蚀形貌。另外,基于腐蚀形貌分析,发现了采用该自发形核新工艺生长的AlN晶体某些独特习性并计算出Al N单晶腐蚀坑密度(EPD)。

关键词： AlN单晶自发形核湿法腐蚀

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人工智能在钢铁工业智能制造中的应用

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钢铁 2021年第4期56卷 1-8页

作者：王龙冀秀梅刘玠省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海200444 上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室上海200444 上海大学材料科学与工程学院上海200444

钢铁工业是国民经济的基础工业,是决定国家发展水平的最基本要素之一。中国已经成为世界第一钢铁制造大国,但在整体创新能力、素质和产品竞争力方面存在"大而不强"的问题。加快钢铁工业的转型升级,向钢铁强国转变,已成为新时... 详细信息

钢铁工业是国民经济的基础工业,是决定国家发展水平的最基本要素之一。中国已经成为世界第一钢铁制造大国,但在整体创新能力、素质和产品竞争力方面存在"大而不强"的问题。加快钢铁工业的转型升级,向钢铁强国转变,已成为新时期中国经济社会发展的重大战略任务。智能制造将先进的制造技术与新一代信息技术深度融合,贯穿于制造过程的各个环节,是中国钢铁工业创新发展的一个新机遇。钢铁工业未来重点发展方向将是基于新一代人工智能技术的智能制造。深入分析了智能制造的特征以及人工智能技术在智能制造中的应用及其发展的趋势,对如何在智能制造中推动人工智能相关技术创新应用给出建议,提出了国内钢铁企业在利用人工智能发展智能制造的路径规划,为钢铁行业智能制造在中国的发展提供借鉴。

关键词：人工智能智能制造制造业钢铁工业创新

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脉冲电磁场凝固组织细化和均质化技术研究与应用进展

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钢铁研究学报 2017年第4期29卷 249-260页

作者：张云虎仲红刚翟启杰省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海200072 上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室上海200072 上海大学材料科学与工程学院上海200072

由于金属凝固过程中选分结晶的作用,不可避免地会出现成分不均匀现象。连铸过程中由于强制冷却,这种成分不均匀现象更为严重。这不仅影响了铸坯和铸锭后续加工性能,并影响了最终产品质量和性能的均匀性和稳定性。研究和生产实践表明,细... 详细信息

由于金属凝固过程中选分结晶的作用,不可避免地会出现成分不均匀现象。连铸过程中由于强制冷却,这种成分不均匀现象更为严重。这不仅影响了铸坯和铸锭后续加工性能,并影响了最终产品质量和性能的均匀性和稳定性。研究和生产实践表明,细化凝固组织是解决成分不均匀性的有效手段。脉冲电磁场因能耗低、施加方便、细晶效果显著,近年来得到了广泛关注,有望成为冶金界广泛应用的凝固组织细化和均质化技术。分别介绍脉冲电流、脉冲磁场和脉冲磁致振荡3种脉冲电磁场凝固组织细化和均质化技术的研究现状和应用进展。

关键词：细化晶粒均质化凝固脉冲磁致振荡脉冲电流脉冲磁场

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Fe-C-Ni体系膨胀应变能对马氏体转变的影响

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金属学报 2022年第2期58卷 175-183页

作者：陈维陈洪灿王晨充徐伟罗群李谦周国治上海大学材料科学与工程学院省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海200444 上海大学材料科学与工程学院上海市钢铁冶金新技术应用开发重点实验室上海200444 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室沈阳110819

为探究马氏体转变膨胀应变能对马氏体转变起始温度(M_(s))的影响以及实现对M_(s)的准确预测,采用热膨胀相变仪测定了Fe-C-Ni合金的膨胀曲线,通过三切线法得到M_(s)与奥氏体转变起始温度。采用OM观察和XRD技术分析了成分对马氏体转变后... 详细信息

为探究马氏体转变膨胀应变能对马氏体转变起始温度(M_(s))的影响以及实现对M_(s)的准确预测,采用热膨胀相变仪测定了Fe-C-Ni合金的膨胀曲线,通过三切线法得到M_(s)与奥氏体转变起始温度。采用OM观察和XRD技术分析了成分对马氏体转变后组织和晶格参数的影响规律。通过考虑C成分与Ni成分交互作用,修正了马氏体转变膨胀应变能模型。以马氏体转变化学驱动力(同成分bcc相与fcc相的Gibbs自由能差)与非化学驱动力(奥氏体的剪切应变能、奥氏体的膨胀应变能、马氏体的缺陷储能和奥氏体与马氏体的界面能)之和为0作为判据,计算了Fe-C-Ni体系的M_(s)。结果表明,C含量与Ni含量的增加会促进转变后bcc相的晶格膨胀,Ni含量的增加会使形成的马氏体的板条变细小。在C含量(原子分数)小于1.0%,Ni含量(原子分数)小于20%的Fe-C-Ni合金中,计算得到膨胀应变能在非化学驱动力中的平均占比为41.3%。使用修正后的模型计算Fe-CNi体系的M_(s),预测误差为4.1%。

关键词： Fe-C-Ni体系马氏体转变起始温度膨胀应变能热力学计算

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气动悬浮无容器激光加热技术的应用:MgTi_(2)O_(5)晶体及其熔体微结构的原位超高温拉曼光谱研究

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光谱学与光谱分析 2023年第8期43卷 2507-2513页

作者：刘国鹏尤静林王建龚晓晔赵玉帆张庆礼万松明省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室、上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室和上海大学材料科学与工程学院上海200444 中国科学院安徽光学精密机械研究所安徽省光子器件与材料重点实验室安徽合肥230031

搭建气体动力学悬浮无容器激光加热装置耦合皮秒级时间门控拉曼光谱仪,突破常规加热法的温度与坩埚材料的限制的同时,依靠皮秒级脉冲激光极短的测量周期大幅度屏蔽高温极端条件下黑体辐射对拉曼信号的干扰。并利用该平台首次原位测定了... 详细信息

搭建气体动力学悬浮无容器激光加热装置耦合皮秒级时间门控拉曼光谱仪,突破常规加热法的温度与坩埚材料的限制的同时,依靠皮秒级脉冲激光极短的测量周期大幅度屏蔽高温极端条件下黑体辐射对拉曼信号的干扰。并利用该平台首次原位测定了高熔点MgTi_(2)O_(5)超高温下(1903、1953和2003 K)的高信噪比熔体拉曼光谱。并通过耦合三代增强型电荷耦合探测器(ICCD)与纳秒级脉冲激光实现测定MgTi_(2)O_(5)晶体样品室温(RT)到1673 K的完整温度范围的原位拉曼光谱。在RT升至1953 K的升温过程中晶体的拉曼光谱出现展宽和红移现象,相对强度降低,当温度升高到熔体(2003 K)成为单一宽泛的包络线,表明此时晶体的长程有序的结构已经被破坏,体系内微结构发生本质改变。运用密度泛函理论(DFT)计算其常温拉曼光谱,比照实验光谱,对主要振动模式进行了归属分析,拉曼光谱位移低于350 cm^(-1)的低波数区的振动主要归属于晶体的晶格振动,中波数区域485 cm^(-1)的振动峰为Ti—O—Ti弯曲振动,主要特征峰648 cm^(-1)处为TiO_(6)八面体内O—Ti伸缩振动;787 cm^(-1)处为TiO_(6)八面体内O—Ti—O的弯曲振动。对熔体结构运用量子化学从头计算法,模拟了系列团簇模型的拉曼光谱,获得了特征振动模式的波数和散射截面,实验拉曼光谱采用散射截面校正后,解谱并定量分析了熔体中团簇结构的分布。定量分析显示,MgTi_(2)O_(5)晶体熔化后,存在TiO_(4)四面体构型(不同构型的Q_(i)相对摩尔分数分别为54.6%Q_(0)、20.1%Q_(1)、5.0%Q_(2)、4.8%Q_(3),Q_(i)为不同桥氧数i的钛氧四面体)和TiO_(6)八面体构型(H_(0)的相对摩尔分数为14.8%,H_(0)为孤立的六配位钛氧八面体)。Ti^(4+)主要以孤立四面体结构Q_(0)、二聚体结构Q_(1)四配位形式存在,少部分以孤立的钛氧八面体H_(0)六配位的形式存在。结果表明:MgTi_(2)O_(5)熔体成分中占较大比例的孤立结构,破坏了体系网络连接性,抑制了玻璃形成能力,因此该高温熔体不具备形成玻璃的条件。在升温过程中MgTi_(2)O_(5)晶体的拉曼光谱显示无相变发生;熔融过程中,晶体微结构中的Ti—O多面体结构由单一TiO_(6)型转变为TiO_(4)与TiO_(6)型共存。

关键词： MgTi_(2)O_(5)晶体超高温原位拉曼光谱熔体结构密度泛函理论量子化学从头计算

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坩埚位置对PVT生长AlN晶体过程中物质传输的影响

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半导体光电 2019年第5期40卷 665-670页

作者：雷丹王琦琨黄嘉丽贺广东龚建超付丹扬吴亮上海大学材料科学与工程学院省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室

使用FEMAG晶体生长模拟仿真软件以及自主开发的PVT法有限元传质模块对全自动、双电阻加热物理气相沉积炉开展了AlN晶体生长工艺过程中不同坩埚埚位对温度场、过饱和度场及烧结体升华速率等影响的模拟仿真分析研究。模拟仿真结果表明:在... 详细信息

使用FEMAG晶体生长模拟仿真软件以及自主开发的PVT法有限元传质模块对全自动、双电阻加热物理气相沉积炉开展了AlN晶体生长工艺过程中不同坩埚埚位对温度场、过饱和度场及烧结体升华速率等影响的模拟仿真分析研究。模拟仿真结果表明:在给定工艺条件下,坩埚埚位较低时烧结体温度较高且内部温差较小,烧结体升华表面存在较大的Al蒸气分压梯度,各表面升华速率较快且均匀,籽晶衬底生长前沿温度场呈微凸分布,有利于晶体扩径及生长高质量晶体。随着坩埚埚位的上升,低温区向坩埚壁扩展,预烧结体内轴向及径向温度梯度增加,籽晶衬底附近径向温度梯度逐步降低,过饱和度区域扩大且增强。在坩埚埚位较高情况下,坩埚内原料升华变得不均匀,坩埚侧壁存在高过饱和区域,极易在坩埚壁上发生大量的AlN多晶沉积。模拟分析结果与大量实际晶体生长实验后的坩埚壁处沉积现象及剩余烧结体原料形态相符,较好地验证了模拟仿真分析结果的准确性。

关键词： AlN 物理气相传输法模拟仿真坩埚埚位物质传输

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