基于高通量计算耦合机器学习的钛合金设计及制备方法

    公开(公告)号:CN118737330A

    公开(公告)日:2024-10-01

    申请号:CN202410681122.5

    申请日:2024-05-29

    申请人: 中北大学

    摘要: 本发明提供一种基于高通量计算耦合机器学习的钛合金设计及制备方法,属于钛合金设计制备技术领域;所要解决的技术问题为:提供一种基于高通量计算耦合机器学习的钛合金设计及制备方法的改进;解决该技术问题采用的技术方案为:确定并选择适合的各合金元素,建立合金体系;建立基于铸态钛合金相关数据的数据集;对建立的数据集进行预处理:将数据集划分为训练集和测试集两部分并进行归一化处理;以数据集中的合金成分数据作为多层感知机机器学习模型的输入值,以数据集中的力学性能数据作为多层感知机机器学习模型的预测目标值,构建钛合金力学性能预测模型;本发明应用于钛合金的设计制备。

    一种大规格Al-Ti叠层复合装甲材料的制备方法

    公开(公告)号:CN118513537A

    公开(公告)日:2024-08-20

    申请号:CN202410501669.2

    申请日:2024-04-25

    申请人: 中北大学

    IPC分类号: B22D19/16 B22D27/11 B22C9/02

    摘要: 本发明公开了一种大规格Al‑Ti叠层复合装甲材料的制备方法,包括具有预设形状和夹层结构的钛合金壳体,在钛合金壳体的夹层结构的外部两侧固定设置控温模块;制备型砂铸型,浇道及冒口;将钛合金壳体放置于制备的型砂铸型内,并与型砂铸型内部预设形状的表面贴合;制备铝合金液;调节钛合金壳体和铝合金液的温度,使铝合金液维持在半固态状态下与钛合金壳体在接触面处发生反应,生成具有Al3Ti薄层的Al‑Ti叠层复合材料的坯料;将坯料进行热等静压处理,增加Al3Ti薄层的厚度,使得铝合金液和钛合金壳体接触面间形成稳定、紧密的结合界面,得到最终Al‑Ti叠层复合材料。通过本发明的方法能够制备成型大规格、形状复杂、尺寸精度高,能够一体成型的叠层材料。

    Mg-Al合金中α-Mg枝晶生长的相场与实验研究方法

    公开(公告)号:CN117935989A

    公开(公告)日:2024-04-26

    申请号:CN202410099391.0

    申请日:2024-01-24

    申请人: 中北大学

    IPC分类号: G16C60/00

    摘要: 本发明具体是一种Mg‑Al合金中α‑Mg枝晶生长的相场与实验研究方法,为了模拟Mg‑Al合金凝固过程中多个晶粒的生长情况。一种Mg‑Al合金中α‑Mg枝晶生长的相场与实验研究方法,所述方法包括如下步骤:步骤S1:计算Mg‑Al合金的物性参数;步骤S2:建立Mg‑Al合金非等温凝固过程中枝晶生长的相场模型,相场模型包括相场子模型、溶质场子模型、温度场子模型和取向场子模型;步骤S3:确定相场模型的模拟域的大小,声明并定义参数;步骤S4:施加初始条件以及边界条件,并对各个控制方程进行求解;步骤S5:输出相场模型的计算结果;步骤S6:验证相场模型的计算结果的准确性。本发明弥补了实验手段难以捕捉到的微结构的瞬时变化,并且大大提高了工作效率。

    相场法定量预测含铌奥氏体不锈钢铌化物析出规律的方法

    公开(公告)号:CN117219213A

    公开(公告)日:2023-12-12

    申请号:CN202311472283.5

    申请日:2023-11-07

    申请人: 中北大学

    摘要: 本发明提供了一种相场法定量预测含铌奥氏体不锈钢铌化物析出规律的方法,属于含铌奥氏体不锈钢材料数值模拟技术领域;解决了传统热加工及热处理工艺设计中因大批量试错实验研究而产生的高成本、低效率等问题;包括如下步骤:基于差示扫描量热法和热力学计算软件得到含铌奥氏体不锈钢中铌化物析出的温度范围;将温度范围梯度划分为多个热处理实验需要的保温温度和保温时间,采用相场法进行不同工艺下的含铌奥氏体不锈钢中铌化物的组织形貌演化计算,获得析出相尺寸及体积分数演变规律;将相场模拟尺度时间参数与实际热处理实验的真实时间进行对应转换;本发明应用于含铌奥氏体不锈钢铌化物析出数值模拟。

    一种铝合金高通量熔炼装置及方法

    公开(公告)号:CN113970242B

    公开(公告)日:2023-11-10

    申请号:CN202111303942.3

    申请日:2021-11-05

    申请人: 中北大学

    IPC分类号: F27B14/06 F27B14/08 F27B14/14

    摘要: 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。

    基于晶体相场法从细晶强化角度的锻造加载方式择优方法

    公开(公告)号:CN116312875A

    公开(公告)日:2023-06-23

    申请号:CN202211532133.4

    申请日:2022-12-01

    申请人: 中北大学

    摘要: 本发明具体是一种基于晶体相场法从细晶强化角度的锻造加载方式择优方法,解决了传统实验中原子尺度晶粒细化演变过程难以表征的问题。一种基于晶体相场法从细晶强化角度的锻造加载方式择优方法,所述方法包括如下步骤:步骤一:建立双模晶体相场模型;步骤二:确定数值方法:采用半隐式傅里叶谱方法对所构建的Cahn‑Hillard动力学方程进行空间离散,得到下一时刻的原子密度场演化形式;步骤三:根据待比较的各个锻造加载方式,设置初始条件参数;步骤四:模拟计算与结果导出;步骤五:对步骤四得到的不同锻造加载方式下的晶体演变过程进行比较分析。本发明针对不同应力加载条件下纳米多晶材料的生长状态,分析不同加载条件对晶粒细化的影响规律。

    一种2024铝合金及其表面处理方法

    公开(公告)号:CN116162873A

    公开(公告)日:2023-05-26

    申请号:CN202310458103.1

    申请日:2023-04-26

    申请人: 中北大学

    IPC分类号: C22F1/057 C22C21/18

    摘要: 本发明属于金属材料表面处理技术领域,涉及一种2024铝合金及其表面处理方法,采用两种不同粒径的弹丸组成的混合弹丸对铝合金表面进行超声喷丸处理,相比于常规的喷丸方法,可以在更短的时间内达到更好的表面处理效果,喷丸后的试样再进行热处理,即去应力退火后,材料的屈服强度、抗拉强度、延伸率均有明显提高,便于实现2024铝合金的大规模应用。

    一种石墨烯增强铝/钛叠层复合材料的制备方法

    公开(公告)号:CN115491538B

    公开(公告)日:2023-03-24

    申请号:CN202211224712.2

    申请日:2022-10-09

    申请人: 中北大学

    IPC分类号: B32B15/00

    摘要: 本发明涉及一种石墨烯增强铝/钛叠层复合材料的制备方法,其针对背景技术的状况,以铝为基体、石墨烯为增强体,制备石墨烯增强铝基复合材料作为一种叠层组元,再以钛为另一种叠层组元,制备了石墨烯增强铝/钛叠层复合材料。此制备方法工艺先进,工序严密,生产效率高,制备出的石墨烯增强铝/钛叠层复合材料为圆柱状块体,硬度达310HV,抗拉强度达628MPa,屈服强度达330MPa,石墨烯在铝基体中分散均匀,叠层界面之间结合良好,无气孔、裂纹缺陷,是先进的石墨烯增强铝/钛叠层复合材料的制备方法。