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公开(公告)号：CN113327654B
公开(公告)日：2024-03-01
申请号：CN202110542149.2
申请日：2021-05-18
申请人： 中国科学院金属研究所
IPC分类号： G16C60/00 , G06F30/20 , G06F119/08 , G06F119/14
摘要： 本发明涉及冶金铸造领域，涉及一种预测局域应力态下钛合金中纳米α孪晶析出与显微组织演化的相场模拟方法，其包括以下步骤：S1、获取钛合金β→α固态相变过程中两相的Gibbs自由能密度、界面能以及不同α变体的相变应变张量等信息；S2、建立相场动力学模型，求解相场控制方程获得序参量结果值；S3、在一定过冷度下发生相转变过程中，改变应力载荷取向及大小，得到不同微观组织形貌信息；S4、对不同输入条件下对应的微观组织演化结果进行可视化处理，阐明局域应力态对纳米α孪晶形核与演化过程的影响规律。本发明能够再现钛合金中β→α转变过程，为钛合金在热‑力耦合作用下对显微组织形态及其演变过程提供了可视化的预测方法。
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公开(公告)号：CN116306106A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310117429.8
申请日：2023-02-15
申请人： 中国科学院金属研究所
IPC分类号： G06F30/23 , G06F119/08 , G06F111/10 , G06F119/14
摘要： 本发明属于材料科学与塑性加工领域，具体涉及一种结合有限元模拟分析抑制高温钛合金锻造开裂的方法。该方法根据高温钛合金实际锻造工艺规程，制定相应模拟测试方案；展开数值模拟，分析确定开坯锻造、镦拔各道次后，找出容易开裂、需要优化的关键区域；根据不同目标区域特征，制定具有不同表面的锤头进行锤击的模拟方案，并展开数值模拟；对比原工艺模拟，评估表面锤击后，目标区域是否缓解拉应力或者损伤情况；迭代模拟优化表面锤击工艺，最终优化的方案进行锤击。本发明解决高温钛合金等难变形材料锻造过程中表面易开裂导致成材率低，因排伤中断锻造过程使加工周期大幅度延长，以及由于热加工路径改变引起的组织恶化等问题。
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公开(公告)号：CN112251612A
公开(公告)日：2021-01-22
申请号：CN202011171129.0
申请日：2020-10-28
申请人： 中国科学院金属研究所
摘要： 本发明属于钛合金冶金技术领域，特别是涉及需要高密封度的活性金属冶炼过程的水冷模具。一种真空自耗电极熔炼(VAR)的水冷模具，包括铸模和平板状密封保护底托，包括密封圈槽，散热环及十字散热块。在底托外部有冷却水进行水冷换热，以降低密封圈槽中密封圈的使用温度，起到提高整体密封性的作用。
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公开(公告)号：CN112487568B
公开(公告)日：2024-02-06
申请号：CN202011257462.3
申请日：2020-11-12
申请人： 中国科学院金属研究所
IPC分类号： G06F30/17 , G06F30/20 , G06F113/26 , G06F119/08 , G06F119/14
摘要： 本发明公开一种预测双相钛合金在不同升温速率下组织形貌演化与合金元素配分的相场模拟方法，属于冶金铸造技术领域。该方法包括：S1、获取双相钛合金α→β固态相变过程中两相的Gibbs自由能密度和化学迁移率；S2、建立相场动力学模型，求解相场控制方程获得序参量结果值；S3、在升温至目标固溶温度过程中，改变升温速率，得到不同微观组织形貌及元素扩散信息；S4、对不同输入条件下对应的微观组织演化结果进行可视化处理，获得不同升温速率对组织形貌与成分演变的影响规律。本发明再现双相钛合金中α→β转变过程，为双相钛合金固溶处理时组织形态及成分提供预测方法，为调控双相钛合金的屈服强度、抗拉强度等力学性能提供理论指导。
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公开(公告)号：CN116334760A
公开(公告)日：2023-06-27
申请号：CN202111578750.3
申请日：2021-12-22
申请人： 中国科学院金属研究所
摘要： 本发明公开了一种钛合金α单晶的制备方法，属于有色金属冶金技术领域。该方法为：(1)将Ti‑6Al‑4V合金大尺寸铸锭在β单相区进行热处理，获得具有较大尺寸β晶粒的铸锭；(2)β晶粒取样：对铸锭选择特定取向并切取尺寸较大的钛合金β晶粒；(3)对β晶粒施加恒定的拉伸或压缩应力，同时进行热处理，炉冷至室温后卸载力，获得包含α单晶的样品；(4)所得样品进行扫描电镜观察及EBSD分析，获得样品中α相片层形貌、尺寸、晶体取向等信息；(5)选择合适样品角度剥离出α单晶。本发明可制备宽度为毫米量级的钛合金α单晶，为钛合金力学行为研究提供理想材料。
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公开(公告)号：CN113555071A
公开(公告)日：2021-10-26
申请号：CN202110632522.3
申请日：2021-06-07
申请人： 中国科学院金属研究所
摘要： 本发明属于计算材料科学领域，具体涉及一种密排六方金属{10‑11}孪晶界面建模方法。该方法包含以下步骤：构造密排六方结构单胞；构造模拟盒子，确定盒子尺寸；将旋转后的单胞从模拟盒子中心填入，直到填充至盒子边界，单胞旋转角度为{10‑11}面法线与轴线的夹角；根据周期性将局部原子微调，调整的距离主要根据密排六方结构原子之间的距离来调整界面间原子的错动，并调整模拟盒子的尺寸以保证周期性；利用原子间势对调整后的构型进行静态驰豫获得一个旋转后的、正交的、周期性的单晶；将所得单晶沿垂直界面方向镜像，并去除镜像单晶边界处的一列原子；将原始单晶与镜像单晶垂直于界面方向粘合，即可获得{10‑11}孪晶界。
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公开(公告)号：CN112131710A
公开(公告)日：2020-12-25
申请号：CN202010875788.6
申请日：2020-08-27
申请人： 中国科学院金属研究所
IPC分类号： G06F30/20 , G06F113/26 , G06F119/14 , G06F111/10
摘要： 本发明公开了一种预测γ‑TiAl中不同γ/γ界面类型出现比例的相场模拟方法，属于冶金铸造技术领域。该方法为：S1：获取γ‑TiAl合金α2→γ固态相变过程中两相Gibbs自由能密度及溶质原子的化学迁移率信息；S2：建立相场动力学模型，求解相场控制方程获得序参量结果值；S3：改变γ/γ间界面能差与弹性应变能贡献，得到不同γ/γ界面类型出现比例；S4：对不同输入条件下对应的微观组织演化结果进行可视化处理，获得γ/γ界面类型出现比例受界面能差值以及弹性应变能贡献的影响规律。本发明为γ‑TiAl合金全片层组织的形成过程提供可视化预测方法，为调控γ‑TiAl合金的力学性能提供理论指导。
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公开(公告)号：CN118880113A
公开(公告)日：2024-11-01
申请号：CN202411008302.3
申请日：2024-07-26
申请人： 中国科学院金属研究所
摘要： 本发明公开了一种TC10钛合金超高强高塑性能制备方法，由以下质量百分含量的成分组成：Al 5.00～6.50％，V 5.00～6.50％，Sn 1.50～2.50％，Fe0.50～1.00％，Cu 0.50～1.00％，余量为Ti和不可避免的杂质，合金铸锭1000～1200℃开坯锻造，成品加工温度为850～920℃，合金成品经870～930℃/WQ固溶+350～550℃/AC时效处理后使用，合金经固溶时效制备后的室温拉伸抗拉强度Rm≥1550MPa，延伸率A≥6％。
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公开(公告)号：CN112131710B
公开(公告)日：2024-02-02
申请号：CN202010875788.6
申请日：2020-08-27
申请人： 中国科学院金属研究所
IPC分类号： G06F30/20 , G06F113/26 , G06F119/14 , G06F111/10
摘要： 本发明公开了一种预测γ‑TiAl中不同γ/γ界面类型出现比例的相场模拟方法，属于冶金铸造技术领域。该方法为：S1：获取γ‑TiAl合金α2→γ固态相变过程中两相Gibbs自由能密度及溶质原子的化学迁移率信息；S2：建立相场动力学模型，求解相场控制方程获得序参量结果值；S3：改变γ/γ间界面能差与弹性应变能贡献，得到不同γ/γ界面类型出现比例；S4：对不同输入条件下对应的微观组织演化结果进行可视化处理，获得γ/γ界面类型出现比例受界面能差值以及弹性应变能贡献的影响规律。本发明为γ‑TiAl合金全片层组织的形成过程提供可视化预测方法，为调控γ‑TiAl合金的力学性能提供理论指导。
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公开(公告)号：CN113327654A
公开(公告)日：2021-08-31
申请号：CN202110542149.2
申请日：2021-05-18
申请人： 中国科学院金属研究所
IPC分类号： G16C60/00 , G06F30/20 , G06F119/08 , G06F119/14
摘要： 本发明涉及冶金铸造领域，涉及一种预测局域应力态下钛合金中纳米α孪晶析出与显微组织演化的相场模拟方法，其包括以下步骤：S1、获取钛合金β→α固态相变过程中两相的Gibbs自由能密度、界面能以及不同α变体的相变应变张量等信息；S2、建立相场动力学模型，求解相场控制方程获得序参量结果值；S3、在一定过冷度下发生相转变过程中，改变应力载荷取向及大小，得到不同微观组织形貌信息；S4、对不同输入条件下对应的微观组织演化结果进行可视化处理，阐明局域应力态对纳米α孪晶形核与演化过程的影响规律。本发明能够再现钛合金中β→α转变过程，为钛合金在热‑力耦合作用下对显微组织形态及其演变过程提供了可视化的预测方法。
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