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HPS485wf桥梁钢奥氏体动态再结晶规律及其本构关系模型

采用热模拟试验、动态再结晶唯象理论和回归分析,研究了HPS485wf桥梁结构钢在温度为1273～1473K,变形速率为0.1～10s-1条件下热压缩变形的动态再结晶行为.分析了流变应力的变化规律和加工硬化率-应变图;判断了该钢发生动态软化的类型;得到了形变激活能和临界参数与温度补偿应变速率因子Z之间的关系;建立了相应的高温变形本构关系方程.

关键词: HPS485wf钢 , 奥氏体 , 动态再结晶 , 本构方程 , 变形激活能

直拉单晶硅生长时空洞演化的相场模拟

曾庆凯 , 关小军 , 潘忠奔 , 张怀金 , 王丽君 , 禹宝军 , 刘千千

人工晶体学报

为研究大直径直拉硅生长时空洞的演化规律,建立了与有限元模型所模拟的晶体生长温度场相结合的空洞演化相场模型,并应用该模型模拟研究了空洞形貌及其分布状态的变化过程以及不同初始点缺陷浓度对空洞演化的影响规律.结果表明:直拉硅单晶生长过程中,空洞的演化经历了孕育-形核-长大-稳定四个阶段,其形貌和分布状态亦由孤立的球形向偏聚的串珠形转变；与较低的点缺陷浓度相比,初始点缺陷浓度较高时,空洞的数目、平均尺寸、面积分数普遍较大,孕育阶段缩短、形核和长大阶段延长；空洞的偏聚及合并、长大的现象显著；当温度低于980 K时,大直径的空洞数目不再增加.

关键词: 单晶硅 , 直拉法 , 相场模型 , 数值模拟 , 空洞

应变量对HPS485wf钢动态再结晶影响的模拟

王丽君 , 赵健 , 关小军 , 禹宝军 , 曾庆凯 , 刘千千 , 曹宇

材料热处理学报

采用热模拟压缩实验、热-力耦合刚塑性有限元和动态再结晶唯象模型相结合的方法,以HPS485wf钢为研究对象,模拟了热压缩应变量对该钢试样内部动态再结晶状态及其变化的影响。结果表明：该钢试样内部等效应变、动态再结晶体积分数和平均晶粒尺寸的分布特征与应变量无关;各参量的数值分布特征区域大小与应变量有关,且均经历了相同的扩张过程;动态再结晶参量的数值分布及其变化主要与等效应变的分布及其变化有关,摩擦和温降的影响也不能忽视。

关键词: HPS485wf钢 , 动态再结晶 , 数值模拟 , 应变量

φ400mm直拉硅单晶生长过程中氧浓度对微缺陷影响的数值模拟

曾庆凯 , 关小军 , 潘忠奔 , 张怀金 , 王丽君 , 禹宝军 , 刘千千

人工晶体学报

针对大直径直拉硅的微缺陷控制问题,模拟研究了初始氧浓度对于直径400 mm直拉硅单晶生长过程中原生点缺陷、空洞和氧沉淀演变规律.结果表明:晶体生长过程中氧沉淀和空洞的浓度及尺寸受晶体所经历的热历史和初始氧浓度的共同影响.当温度降低时,氧沉淀和空洞浓度降低,空洞尺寸增大,氧沉淀尺寸随初始氧浓度不同变化规律相异.在较低初始氧浓度时,随温度降低氧沉淀尺寸减小,在较高氧浓度时,氧沉淀尺寸增加.在相同热条件下,高温时,随初始氧浓度增加,空洞浓度先降低后升高,随后又继续降低；低温时,空洞浓度先不变后降低.

关键词: CZ硅 , 数值模拟 , 空洞 , 氧沉淀 , 初始氧浓度

基于改进转变规则的晶粒长大CA模型

麻晓飞 , 关小军 , 刘运腾 , 申孝民 , 王丽君 , 宋述同 , 曾庆凯

中国有色金属学报

为建立一个具有更好物理基础的晶粒长大仿真模型,采用CA法,基于热力学和能量机制,提出元胞取向状态转变的二次判断方式,制定相应的转变规则,并对不同温度和材料迁移激活能条件下晶粒长大过程进行模拟研究.模拟结果较准确地反映正常晶粒长大规律以及温度和材料迁移激活能的影响规律,且得到实际观察和相关理论的验证.

关键词: 元胞自动机 , 计算机模拟 , 晶粒长大 , 转变规则

应用元胞自动机模型模拟析出相对材料晶粒长大的影响

关小军 , 麻晓飞 , 王丽君 , 刘运腾 , 申孝民 , 宋述同 , 曾庆凯

材料热处理学报

为了探讨元胞自动机(CA)方法模拟析出相粒子对材料晶粒长大过程影响的应用,在现有晶粒长大CA模型的基础上,综合应用曲率驱动机制和能量驱动机制,建立了适合于含有析出相粒子材料和具有新转变规则的晶粒长大模型,应用该模型对含有不同体积分数析出相粒子的材料晶粒长大过程进行了仿真模拟和定量分析.结果表明:所建模型能够较准确地反映析出相粒子对晶粒长大过程影响的基本规律,且更加敏感地反映了析出相粒子体积分数对晶粒长大过程的影响;随着析出相粒子体积分数的逐渐增加,晶界脱钉现象不易发生且晶粒长大指数不断减小.

关键词: 元胞自动机 , 模型 , 晶粒长大 , 析出相粒子 , 体积分数

Ti处理的ELC-BH钢板的析出物研究

关小军 , 周家娟 , 潘伟 , 朱学刚

钢铁

采用透射电镜研究了Ti处理的超低碳高强度烘烤硬化钢板(简称ELC-BH钢板)的析出物.结果表明:在Ti处理的ELC-BH钢板中,不仅有两种类型的硫化物析出,即TiS和Ti4C2S2,而且有(Fe,Ti,P)粒子析出;二相粒子的析出顺序基本上:TiS,TiN-MnS,Ti4C2S2-TiC,(Fe,Ti,P),Ti加入量的确定应考虑它与N、S、C、Fe、P相结合的现象.

关键词: 超低碳钢 , Ti , 烘烤硬化 , 析出物

热屏位置对直拉硅单晶V/G、点缺陷和热应力影响的模拟

张向宇 , 关小军 , 潘忠奔 , 张怀金 , 曾庆凯 , 王进

人工晶体学报

为了研究热屏位置对φ200 mm直拉硅单晶V/G、原生点缺陷浓度场以及热应力场的影响,使用CGSim有限元模拟软件进行了系统模拟.结果表明:热屏位置对硅单晶的V/G和原生点缺陷浓度的径向分布规律没有影响;较热屏至晶体侧表面距离相比,其底端至熔体表面距离的影响更大,即随着它的增加,V/G值沿径向普遍增大且由内向外变化程度增强,晶体心部高浓度空位区扩大,最大热应力减小.合理控制热屏底端至熔体表面的距离可有效改善晶体质量.

关键词: 直拉硅单晶 , 有限元 , 热屏位置 , 原生点缺陷 , 热应力