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文档简介

1、JMatPro镍基单晶合金模块介绍 中仿科技 施翀 (Joy) 2011年12月l 镍基单晶合金背景知识介绍l 镍基单晶合金模块功能介绍、演示 热力学计算 凝固计算 热物性能计算目 录 机械性能计算 相转变计算四.机械性能的计算 Strength and Hardness: 室温机械性能计算 Creep:蠕变计算 Fatigue Related: 疲劳破坏分析四.机械性能计算1. Strength and Hardness计算模型 计算室温组织(根据热力学计算) 计算屈服强度 考虑溶质元素,第二相等因素 固溶强化 金属间强化: 计算硬度和抗张强度 硬度的计算: 抗张强度的计算: 加工硬化数m:

2、 1.20.84()ln2pptGbrMLb( Ashby-Oroman公式)(40)myHvC12.5(40) (1)()1mmtymmmexp()ymab参数设置界面设置热处理温度室温组织与该温度下的组织相同计算结果选择一种晶粒尺寸四.机械性能计算2. Creep高温蠕变:固体材料在保持应力不变的情况下,应变随时间的延长而增加 的现象 初始蠕变:应变随时间延续而增加, 但增加的速度逐渐减慢 稳定蠕变:应变随时间延续而匀速增加,这个阶段较长 加速蠕变:应变随时间延续而加速增加,直达破裂点计算模型 稳态蠕变速率于外加应力关系:0 nmSFEeffrADGbE考虑了堆垛层错能( )和背应力函数(

3、 )SFEr000.75,4/3PP0,4/3PP 蠕变速率与破坏时间关系:brta参数设置界面计算结果四.机械性能计算3. Fatigue Related疲劳破坏:材料在低于静态极限强度载荷的循环载荷作用下,出现断裂 破坏的现象.载荷的大小甚至方向呈周期变化应变范围(应变幅度)应力范围(应力幅度)(2)(2)222fbcePfNNE计算模型参数设置界面计算结果五.相转变计算 TTT/CCT Diagrams: 绘制TTT/CCT图 Isothermal:等温时效 Coarsening:Ostwald熟化过程计算 Energy Changes:不同温度下两相的吉布斯自由能之差五.相转变计算1.

4、TTT/CCT图绘制 TTT图:反映合金在进行热处理时按照等温冷却的方式冷却,转变产物类型 以及转变量与时间,温度之间的关系曲线CCT图:反映合金在进行热处理时按照连续冷却的方式冷却,转变产物类 型以及转变量与冷却速度的关系曲线TTT图计算模型采用经典的JohnsonMehlAvrami方程 参数设置界面计算结果五.相转变计算2.Isothermal 脱溶:从过饱和固溶体中析出第二相(沉淀相)或形成溶质原子偏聚区及 亚稳定过渡相的过程时效:在脱溶过程中,合金机械性能,物理性能,化学性能等随之变化的 现象回火:将淬火组织加热到某一温度,保温一定时间,使淬火组织转变为稳定 的回火组织,然后以适当方

5、式冷却到室温设置淬火温度以及回火温度选择计算的相参数设置界面计算结果五.相转变计算3.CoarseningOstwald熟化:第二相沉淀析出完成之后,立即就会随之聚集长大的过程第二相粗化的危害:严重削弱甚至丧失第二相在高温下的相关有利作用参数设置界面设置时效温度设置保温时间设置二次相的初始晶粒尺寸选择参与计算的背景相计算结果Energy Changes:计算相变时新相与母相之间的自由能之差O当T=T0(A1)时, GBA=0当TT0(T=T1)时,GB GA。 GBA0即GAGB 0,驱动力能够克服相变阻力,A相自发形成。 当TT0(T=T2)时, GB GA。 GBA0新相形成时系统总的自由能变化五.相转变计算4.Energy Changes 各相吉布斯自由能的计算ijvvjivjiiiiiiiXXXXXXRTGX)(ln0mG纯组元的吉布斯自由能之和理想混合熵引起的自由能增加偏离理想溶液引起的超额自由能每一相的摩尔吉布斯自由能:参数设置界面没有Gamma的存在温度设定计算温度范围选择不同相转变的能量变化计算计算结果更多资源请关注中仿科技年会专栏:中仿科技年会专栏: http:/ 中仿科技网络研讨会:中仿科技网络研讨会: http:/中仿科技公开培训:中仿科技公开培训: http:/ 中仿科技市场活动报名:中仿科技市场活动报名: ht

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