基于相场法的耦合弹性能的铁铜锰合金固态相变模拟方法

    公开(公告)号:CN114267417A

    公开(公告)日:2022-04-01

    申请号:CN202111582132.6

    申请日:2021-12-22

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明具体是一种基于相场法的耦合弹性能的铁铜锰合金固态相变模拟方法,所述方法包括如下步骤:S1:收集热力学参数与动力学参数;S2:建立铁铜锰合金体系的总自由能计算方程;S3:建立铁铜锰合金体系的弹性应变能计算方程;S4:基于Cahn‑Hilliard方程和Allen‑Cahn方程,将总自由能与弹性应变能耦合,建立耦合弹性应变能的固态相变的连续相场模型;S5:利用耦合弹性应变能的固态相变的连续相场模型进行模拟计算。本发明基于与成分有关的Cahn‑Hilliard方程和与结构有关的Allen‑Cahn方程,并将弹性能耦合到热力学和动力学方程,考虑析出相与母相间晶格错配影响、弹性不均匀特性以及外应力场作用,有助于更加贴近实际的模拟多组元合金弹性应变的微观组织过程,为多元合金理论提供研究思路。

    基于晶体相场法预测应变加载对微裂纹扩展影响的方法

    公开(公告)号:CN114255825A

    公开(公告)日:2022-03-29

    申请号:CN202111579394.7

    申请日:2021-12-22

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明具体是一种基于晶体相场法预测应变加载对微裂纹扩展影响的方法,属于晶体模拟领域。该方法包括以下步骤:(1)建立单模晶体相场模型,包括亥姆霍兹自由能方程和动力学方程;(2)确定时间和空间离散的数值求解方法;(3)初始化条件与参数设置,设置动态/静态应变加载方法及温度、取向角对照组;(4)将动态/静态应变加载以及不同取向角、温度等参数引入到单模晶体相场模型,动态展示晶体微裂纹扩展行为过程。本发明所述方法针对动态/静态应变加载条件下纳米单晶材料裂纹扩展行为,分析晶粒取向角和温度对裂纹扩展行为影响规律,得到纳米单晶在单轴静态拉伸和动态拉伸作用下微裂纹的组织形貌及扩展机制。

    用于工程结构件的高强高韧Mg89Y4Zn2Li5变形镁合金制备方法

    公开(公告)号:CN114032407A

    公开(公告)日:2022-02-11

    申请号:CN202111327580.1

    申请日:2021-11-10

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明属于有色金属热挤压成型加工技术领域;是一种用于工程结构件的高强高韧Mg89Y4Zn2Li5变形镁合金制备方法,该方法是先将熔化后的Mg‑Y‑Zn镁合金中加入Li,依次进行精炼和浇注,得到Mg89Y4Zn2Li5镁合金;将铸态Mg89Y4Zn2Li5镁合金进行固溶处理;将固溶态Mg89Y4Zn2Li5镁合金进行热挤压变形,挤压温度为350℃,挤压速度为6mm/min,挤压比为25/1;本发明通过大挤压比慢速挤压,制备出了一种新的高强韧Mg89Y4Zn2Li5合金,其抗压强度,屈服强度和断裂压缩率分别达到了632 MPa,430 MPa和20.2%。

    一种高通量镁合金熔炼装置及方法

    公开(公告)号:CN113983813A

    公开(公告)日:2022-01-28

    申请号:CN202111303918.X

    申请日:2021-11-05

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及镁合金熔炼技术,具体是一种高通量镁合金熔炼装置及方法。本发明解决了传统的熔炼炉只能同时熔炼单一种类镁合金的问题。一种高通量镁合金熔炼装置,包括箱形炉体、矩形炉底、矩形炉盖、圆筒形炉胆、若干根电加热棒、步进电机、联轴器、传动轴、两个单向轴承、传动套管、下层坩埚托架、上层坩埚托架;其中,箱形炉体的上下两端均设有敞口,且箱形炉体的内腔为圆柱形内腔;矩形炉底封盖于箱形炉体的下端敞口上,且矩形炉底的上表面中央开设有安装槽;矩形炉盖为空心结构;矩形炉盖的上壁中央贯通开设有导气孔A;矩形炉盖的下壁贯通开设有若干个沿周向等距排列的导气孔B。本发明适用于镁合金熔炼。

    一种铝合金高通量熔炼装置及方法

    公开(公告)号:CN113970242A

    公开(公告)日:2022-01-25

    申请号:CN202111303942.3

    申请日:2021-11-05

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及铝合金熔炼技术,具体是一种铝合金高通量熔炼装置及方法。本发明解决了传统的熔炼炉只能同时熔炼单一种类铝合金的问题。一种铝合金高通量熔炼装置,包括箱形炉体、矩形炉底、步进电机、带颈法兰、下层坩埚托架、上层坩埚托架、支撑圆环A、支撑圆环B、三根径向支撑梁、若干根电加热棒A、电加热棒B;其中,箱形炉体的上下两端均设有敞口,且箱形炉体的内腔为圆柱形内腔;矩形炉底封盖于箱形炉体的下端敞口上,且矩形炉底的上表面中央开设有安装槽;步进电机的机座固定于矩形炉底上的安装槽内,且步进电机的输出轴朝上;带颈法兰的颈部朝下,且带颈法兰固定装配于步进电机的输出轴侧面。本发明适用于铝合金熔炼。

    一种石墨烯增强镁基复合材料的深过冷制备方法

    公开(公告)号:CN110904373B

    公开(公告)日:2021-02-05

    申请号:CN201911288007.7

    申请日:2019-12-15

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及石墨烯增强镁基复合材料的制备方法,具体是一种石墨烯增强镁基复合材料的深过冷制备方法。本发明解决了现有石墨烯增强镁基复合材料制备方法所制产品的表面质量和力学性能差、制备工艺复杂、制备成本高、制备周期长的问题。一种石墨烯增强镁基复合材料的深过冷制备方法,该方法是采用如下步骤实现的:1)准备如下材料:镁合金块体100g±1g、石墨烯粉体5g±1g、无水乙醇1000mL±1mL、三氧化二硼50g±1g、氩气800000cm3±100cm3;2)去除石英坩埚和镁合金块体的表面杂质;3)得到镁合金颗粒;4)制备石墨烯镁合金混合粉末:5)制备石墨烯镁合金混合浆液:6)自然冷却;7)剥离石英坩埚和三氧化二硼。本发明适用于石墨烯增强镁基复合材料的制备。

    一种用作高温锂电池正极材料的Si@SnO2@C微球的制备方法

    公开(公告)号:CN111987299A

    公开(公告)日:2020-11-24

    申请号:CN202010890427.9

    申请日:2020-08-29

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及高温锂电池,具体是一种用作高温锂电池正极材料的Si@SnO2@C微球的制备方法。本发明解决了单质硅用作高温锂电池正极材料时高温锂电池的容量容易迅速衰减、高温锂电池的导电能力较弱的问题。一种用作高温锂电池正极材料的Si@SnO2@C微球的制备方法,该方法是采用如下步骤实现的:1)对硅粉进行表面活化处理;2)将活化硅粉加入到80mL去离子水中;3)将葡萄糖加入到溶液A中;4)向溶液B中加入0.28~0.5g氯化亚锡和0.04~0.09g氟化铵;5)将前驱体悬浮液转移至100mL聚四氟乙烯反应釜中;6)将收集的沉淀清洗干燥后置于管式炉中。本发明适用于高温锂电池的制备。

    一种高强度高导电性铜合金的制备方法

    公开(公告)号:CN110144486B

    公开(公告)日:2020-11-06

    申请号:CN201910480071.9

    申请日:2019-06-04

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及一种高强度高导电性铜合金的制备方法,是根据铜具有强度低,导电性高的特点,在合金中添加铬和锆元素,改善合金的组织和提高力学性能,经熔炼、浇铸、固溶、等通道角挤压、冷轧、时效处理等手段,合金的晶粒尺寸细化达到纳米级,析出大量弥散细小的第二相Cr相和Cu5Zr相并起到强烈阻碍位错运动的作用,使得铜合金的强度得到很大的提高,电导率下降较小,此制备方法工艺先进,数字精确翔实,是先进的制备铜合金的方法。

    一种铁铜锰镍高熵合金的制备方法

    公开(公告)号:CN109576519B

    公开(公告)日:2020-10-30

    申请号:CN201811611118.2

    申请日:2018-12-27

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及一种铁铜锰镍高熵合金的制备方法,是针对各合金元素的特点,经真空电弧熔炼,制得高熵合金,此制备方法工艺先进,技术参数精确,制成的高熵合金硬度达193HV、抗拉强度达509MPa、屈服强度达181MPa、延伸率达37.3%,兼具较高的抗拉强度和良好的塑性,同时满足低成本的工业需求,是先进的高熵合金的制备方法。

    一种石墨烯增强镁基复合材料的压铸制备方法

    公开(公告)号:CN109371273B

    公开(公告)日:2020-10-09

    申请号:CN201811547242.7

    申请日:2018-12-18

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及一种石墨烯增强镁基复合材料的压铸制备方法,是针对石墨烯在镁合金基体中分散不均匀、与基体结合难的情况,采用半固态压铸的方法,经熔炼、保温、电磁搅拌、压实、压铸制成石墨烯增强镁基复合材料,此制备方法工艺先进,数据精确翔实,工序严密,浆料纯净,金相组织致密性好,无缩孔、缩松现象,制备的石墨烯增强镁基复合材料硬度达82.5HB,抗拉强度达235Mpa,延伸率达7.3%,是先进的石墨烯增强镁基复合材料的制备方法。

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