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一种利用热力学计算优化喷射成形超高强7系铝合金成分的方法
一种利用热力学计算优化喷射成形超高强7系铝合金成分的方法,本发明涉及一种优化喷铝合金成分的方法。为了解决喷射成形超高强铝合金成分优化难的问题。本发明通过对常见第二相进行第一性原理计算,可以得到合金中常见第二相的力学性能参...
向润方曹福洋孙剑飞张伦勇沈红先
熔池分层形态的热力学计算研究
2025年
熔融物堆内滞留(IVR)是利用外部冷却水淹没压力容器下封头,带走熔融物衰变热,从而缓解核电厂严重事故进程的一种技术手段。在此过程中,堆芯熔融物形成的熔池分层决定了压力容器内壁面热流密度,直接影响IVR技术的有效性。分析熔池分层需要核材料在高温下的体积数据。本文在热力学数据库NUCLEA15的基础上,整合建立了一个体积数据库,可利用Thermo-Calc软件对堆芯熔池进行热力学平衡计算,分析不同铀/锆原子比、锆氧化程度和不锈钢含量的熔融物形成的平衡熔池的分层密度和元素分布。计算发现当熔融物中不锈钢含量越少或锆的氧化份额越低,金属层中铀/铁原子比越高,此时金属层密度增大,倾向位于熔池下层。计算结果与国内外熔融物分层实验MASCA及CESEF的分析结果一致,证明了该数据库可以用在堆芯熔融物熔池分层形态分析和IVR应用中。
陈二慧张丽李楠元一单丁叶晴鲁晓刚
关键词:热力学计算严重事故
高强度奥氏体不锈钢中析出相的热力学计算与试验分析
2025年
基于Thermo-Calc热力学软件计算了新型高强度奥氏体不锈钢的平衡相图及析出相中元素含量变化,同时结合SEM和TEM分析方法,对固溶处理试验钢中析出相类型进行判定,并计算了钢中C、Nb、V、N、Ni、Mo、Cr和Mn元素含量变化时析出相的析出温度和析出量。结果表明,经固溶处理后,新型高强度奥氏体不锈钢中析出相主要为大尺寸棒状析出相和细小球状析出相,均为Z相。Z相主要受C、Nb、V、N元素的影响,随C、V含量增加,Z相析出温度降低;随Nb、V含量增加,其析出量增加;随着N含量增加,Z相析出量降低。Ni、Mo、Cr和Mn元素对Z相的析出影响较小。综合考虑元素在材料中的固溶强化、析出强化作用和对晶界腐蚀的影响,在成分范围内,C、Nb和N元素是试验钢成分优化的重点。
俞占扬信瑞山曹晨星王建强姚斌王利伟赵吉庆
关键词:热力学计算平衡相图析出相
基于第一性原理和热力学计算的TiAl-Nb金属间化合物稳定性和相关系研究
2025年
采用基于广义梯度近似密度泛函理论的第一性原理计算和相图计算方法,研究了TiAl-Nb合金中γ、α_(2)、O_(2)和ωo相的热力学力学性质以及相转变关系.研究表明,第一性原理计算得到的化合物相的参数是准确的,且分析结果与相图计算结果相一致.四个化合物相都是能够稳定存在的相.通过热力学力学性质的分析,发现α_(2)相更容易转变为O_(2)相,并且在一定条件下可以通过相变反应生成ωo相.而γ相更容易转变为ωo相,但无法生成O_(2)相.
汪文洋徐勇田彬甘信柱王志刚梁永锋林均品
关键词:TIAL合金第一性原理
Phase Formation Mechanism of Al-Si-Ge Filler Metals Based on Thermodynamics Calculation
2025年
A series of Al-xSi-yGe filler metals(x=4–12 and y=10–40,wt%)were prepared,and the effect of Si and Ge on microstructure and melting characteristics of filler metals was studied.The thermodynamic model of Al-Si-Ge ternary alloy was established to analyze the phase formation mechanism of filler metals based on Miedema model,Tanaka model,and Toop equation.This research provided a basis for the composition optimization of filler metals and the analysis of metallurgical reaction process between filler metals and base materials.Results show that Al-Si-Ge alloy is composed of Al-Ge eutectic phase,Al-Si eutectic phase,and primary Si.Ge addition promotes the precipitation of primary Si.Ge is the main melting point depressant element of filler metals.With the increase in Ge content from 10wt%to 40wt%,the solid phase line of filler metals remains unchanged,whereas the liquidus temperature decreases from 567.65°C to 499.96°C.With the increase in Ge content of filler metal,Ge content in eutectic Si phase is increased,the endothermic peak of Al-Si eutectic reaction according to thermogravimetry curve becomes smoother,and Al-Si eutectic temperature is decreased.Ge addition can reduce the free energy of Al-Si alloy system.The lowest point of free energy is located on Al-Ge side.The eutectic Ge phase with the composition similar to pure Ge composition is the most likely to appear in the microstructure of filler metals,whereas the eutectic Si phase with the composition similar to pure Si composition is the least likely to appear.The thermodynamic calculation results are consistent with the experiment results.
Huang SenLong WeiminShan JiguoJiang ChaoJing PeiyaoZhang Guanxing
关键词:MICROSTRUCTURETHERMODYNAMICS
V(C,N)在钒微合金钢中析出行为的热力学计算与试验分析
2025年
利用FactSage软件进行热力学计算、制备添加和不添加0.05%V的试验钢,并使用扫描电镜和显微硬度计,研究了钒微合金钢中V(C,N)的析出规律。计算结果表明,随着V含量的增加,V(C,N)相析出量逐渐增加,V含量超过0.02%以后,V(C,N)相初始析出温度增加并不明显。经950℃淬火和550℃回火处理后,试验测得0.05%V微合金试验钢中V(C,N)相析出量最大,硬度达到最大值。随着模拟卷取温度降低,0.05%V试验钢硬度先增再降最后增大,硬相马氏体组织增加,但V(C,N)相析出量先增大后减少,400℃析出量达到峰值,可见试验钢的硬度受组织特征和析出相的共同影响。
孙希庆刘全彬李秋魁杨波李春诚
FactSage热力学计算在耐火材料抗渣侵蚀性中的应用被引量:1
2024年
商用热力学计算软件FactSage在耐火材料抗渣侵蚀性研究中起到重要作用,因此在耐火材料研究中应用越来越广泛。本文总结了近15年来热力学计算在耐火材料抗渣侵蚀性研究中的应用,重点介绍了耐火材料抗渣侵蚀研究中常用的热力学计算模型,分析了各种模型的原理、特点、适用情景、精确度与局限性,并给出了详细的运用实例。此外,本文介绍了热力学计算与其他方法相结合运用的实例,包含ANSYS、动力学分析、分子动力学模拟等方法,规避热力学计算的局限性,更加全面地分析熔渣对耐火材料的侵蚀行为。最后,本文对热力学计算存在的问题进行了归纳,并基于现有研究现状对其发展前景与方向进行了展望。
郭伟杰朱天彬李亚伟廖宁桑绍柏徐义彪鄢文
关键词:耐火材料热力学计算抗渣侵蚀性热力学模型
碳酸亚乙烯酯合成体系的热力学计算与分析
2024年
采用Joback基团贡献法估算碳酸乙烯酯(EC)、氯代碳酸乙烯酯(CEC)和碳酸亚乙烯酯(VC)的热力学数据,并分析了氯代合成法和直接脱氢法合成VC的热力学特性。计算结果表明,在氯代合成法中,EC与Cl_(2)生成CEC的氯代反应步骤在313~433 K是放热且自发的,但随着温度升高,反应的自发性降低,标准平衡常数(K^(Θ))减小;氯代合成法中CEC脱氯生成VC的反应步骤在313~433 K是吸热且自发的,随着温度的升高,反应的吸热程度增加,但反应的自发性降低,K^(Θ)减小;直接脱氢法中EC直接脱氢生成VC的反应在373~873 K是吸热的,在373~673 K是非自发的,但在温度高于673 K时,反应则转变为自发的,且随着温度的进一步升高,反应的自发性增强,K^(Θ)随温度升高而增大。
刘奇刘奇贾风雷于大伟杨文兵石磊
关键词:热力学计算基团贡献法
一种基于热力学计算的高性能镁合金设计方法
本发明涉及材料科学领域,具体涉及一种基于热力学计算的高性能镁合金设计方法。步骤如下:首先构建镁合金热力学模型,设计材料组分;然后基于热力学模型计算镁合金中各组分与稀土氧化的反应的吉布斯自由能,通过吉布斯自由能预测其反应趋...
陈维刚琳俐刘雨明邱玮李聪任延杰陈荐贾传坤
一种基于热力学计算的硫铝酸钙改性硅酸盐水泥配制方法
本发明公开了一种基于热力学计算的硫铝酸钙改性硅酸盐水泥配制方法,包括以下步骤:硫铝酸钙改性硅酸盐水泥由硅酸盐熟料、硫铝酸盐熟料和无水石膏组成,首先采用吉布斯能量最小化热力学模拟软件,建立氢氧化钙‑无水硫铝酸钙‑无水石膏三...
钱春香谢雨冬

相关作者

王福明
作品数:326被引量:1,665H指数:20
供职机构:北京科技大学冶金与生态工程学院
研究主题:热力学计算 非调质钢 析出相 显微组织 力学性能
董建新
作品数:467被引量:2,313H指数:23
供职机构:北京科技大学
研究主题:高温合金 合金 镍基高温合金 析出相 热变形
张麦仓
作品数:297被引量:1,652H指数:20
供职机构:北京科技大学材料科学与工程学院
研究主题:高温合金 镍基高温合金 合金 热变形 析出相
李长荣
作品数:174被引量:725H指数:15
供职机构:北京科技大学材料科学与工程学院
研究主题:热力学 热力学分析 热力学计算 相平衡 SYSTEM
张立峰
作品数:269被引量:1,039H指数:18
供职机构:北京科技大学
研究主题:钢液 钙处理 结晶器 中间包 钢铁冶金