JMatPro操作方法与数据处理教学课件

1、 JMatPro操作方法与数据处理 第1页，共36页。JMatPro操作方法与数据处理计算步骤参数设置、结果处理其他相关有用操作第2页，共36页。一、计算步骤第3页，共36页。第一步、运行软件，选择需要计算的合金模块通用钢模块已包括所有低、中、高合金。单晶模块中仅针对于镍基合金设计。第4页，共36页。第二步、输入或调用合金成分1、输入新的合金成分第5页，共36页。2、保存当前的合金成分以便下次调用第6页，共36页。3、直接调用已保存的合金成分第7页，共36页。第三步、选择需要计算的材料性能选项第8页，共36页。第四步、设置相关参数，点击开始计算第9页，共36页。第五步、计算结果信息转化，保存，

2、数据、图片输出处理第10页，共36页。第六步、退出或切换至第一或第二步进行新的计算第11页，共36页。二、参数设置、结果处理1、合金成分输入可保存常用合金成分与牌号，以便第二次直接调用；直接输入合金成分时，在输入最后一个元素成分后务必将光标移至其他空白处。第12页，共36页。2、Thermodynamic calculations（热力学计算）single temperature thermodynamic calculation（简单固定温度计算）1）设定计算温度2）选择相 By default all available phases will be included in the cal

3、culation, should you want to suspend any phases, unselect the Take all phases into account checkbox and a phase selection dialog will appear. 3）开始计算：The Start Calculation button will launch the thermodynamic solver. 敲“S”可取消当前计算第13页，共36页。2、Thermodynamic calculations（热力学计算）temperature stepping thermod

4、ynamic calculations（等温梯度计算）输入起始温度与结束温度以及温度步长：为保证最快的计算速度，建议将最低温度设置尽量提高。相边界控制选项： If the thermodynamic solver finds a calculation difficult, in many cases it is because the exact location of a phase boundary is difficult. If this is not vital, it is possible to disable the phase boundary search. This c

5、an be done by going to the Options-Show phase boundaries search control menu item and checking it. This will add the following panel to the input window: 图表信息处理：鼠标左键点击曲线不同的点将弹出此点的详细信息快捷键使用：按住Shift，用鼠标左键选中需要放大的区域便可放大所选区域；恢复原图在英文输入模式下敲“R”键；可直接获取联机帮助。第14页，共36页。2、Thermodynamic calculations（热力学计算）concent

6、ration stepping thermodynamic calculations. （等成分梯度计算）设置等温截面温度选择平衡元素与变化元素（一种元素、或全部元素）选择元素变化范围与步长profile thermodynamic calculations（总括计算） 实质上是等成分梯度的综合计算默认的起始成分点即为左边成分表中的当前成分点；钩选“Allow different start”可选择不同的成分起始点；结束起始点可以手动输入，也可从已保存的成分中选取。第15页，共36页。3、solidification calculations（凝固计算）A、solidification cut

7、-off （凝固截至点）Scheil-Gulliver模型能够解决众多合金的凝固问题，但它仍然是一个近似值，而且凝固过程中将会存在一部分反向扩散， 由此会导致一下两种情况： (1)一些在快速析出的相在计算过程中将观察不到； (2) 在计算中合金将在100%固相之前完全凝固。为了解决这个问题，在软件中特意设置了凝固截至点，假设在设置的凝固截至点合金将全部凝固。对于大多数合金推荐使用0.01，对于Ni基超合金推荐使用0.2-0.3。 第16页，共36页。3、solidification calculations（凝固计算）、Youngs and shear moduli: （卸载） In vers

8、ion 4.0, the possibilility to calculate so-called relaxed has been introduced. The concept motivatiing this is that at high temperature the mechanism which governs the deformation needs to take into account. If you wish to display the relaxed modulus simply check the Add relaxed modulus checkbox at

9、the bottom of the graph and input a strain rate value. The graph will be updated as the strain rate is changed. 第17页，共36页。3、solidification calculations（凝固计算）、铸铁模块计算终止温度默认为室温（25）增加材料类型选择对话框（可选择铸铁基体相类型）相选项中增加了气体选择对话框Spheroidal（球状）, lamellar（片状） and compacted （精简）选项第18页，共36页。4、Thermo-Physical and Physi

10、cal properties（物理与热物理性能计算）、Choice of physical properties calculation（选择计算类型）General calculation （通用计算） V1.0版本中已经存在，已经改进为Extended general calculation（扩充通用计算） 计算中首先要输入一个热处理温度（用于确定合金中的相组成），然后将此热处理温度下的合金放在不同温度下计算其物理及热物理性能。Dynamic calculation （动力学计算） 根据等温梯度相图或等成分梯度相图计算，假设每个温度点的相组成已经确定，然后分别计算其在此温度下的物理及热物理

11、性。Extended general calculation（扩充通用计算） 首先设置热处理温度，低于该温度时采用通用计算模型，高于该温度时采用动力学计算模型。Solidification properties（凝固计算） 第19页，共36页。4、Thermo-Physical and Physical properties（物理与热物理性能计算）B、Stacking fault energy calculation（堆垛层错能计算） 可计算通用钢、不锈钢、镍基超合金模块中的HCP 和FCC的堆垛层错能。C、Gamma/Gamma lattice Mismatch （Gamma/Gamma晶格

12、错配）第20页，共36页。5、Phase Transformation calculations.（相转变计算）1）、TTT/CCTcalculations（TTT/CCT计算）Al, Ni and Ti alloys开始温度选择：自动开始温度：转变相的固溶体分解曲线的最高温度自动寻找转变相的固溶体分解曲线的最高点转化数量设置当存在碳化物时，不同的保温温度将出现不同的计算结果。Stainless Steel TTT/CCT calculations马氏体不锈钢可采用铁素体不锈钢类型计算没有晶粒度设置对话框general steels TTT/CCT保温温度可选择高于铁素体的某一温度第21页，共

13、36页。5、Phase Transformation calculations.（相转变计算）2）Phase formation on cooling（冷却过程中的相转变）仅针对于钛合金可同时设置6种不同的冷却速率（但分别显示在6张不同的界面上）3）Energy change calculation:（能量转变计算）钛合金中的与之间转变；通用钢种奥斯体转化为铁素体（平行、非平行）、珠光体的能量变化不锈钢中奥斯体转变为铁素体的能量变化铸铁中的能量转变（已凝固曲线为基础）第22页，共36页。5、Phase Transformation calculations.（相转变计算）4）Isotherma

14、l tranformation（等温转变）铝合金 能很好的以动力学模型预测热处理过程中的相转变5）Quench properties of General Steels（通用钢的淬火性能）可计算不同淬火温度下不同冷却速度与不同温度下的不同保温时间对合金物理及力学性能的影响曲线。淬火制度文件的建立与调用不同冷却速度下的计算结果处理（非平衡相转变、机械性能）由机械性能生产应力应变曲线第23页，共36页。5、Phase Transformation calculations.（相转变计算）6）Martensite transitions（不锈钢中马氏体转变）7）Coarsening（镍基超合金中的晶

15、粒长大）保温温度设置Gamma/Gamma相选择（单晶中不能选择）设置原始晶粒尺寸第24页，共36页。6、Mechanical properties（机械性能）、strength and hardness calculations. （强度与硬度计算）钛合金、不锈钢：设置热处理温度：主要是为了获得最后材料使用状态时的相组成，一般输入的是退火温度。设置晶粒尺寸计算类型与变化范围。采用标准应变速率0.02/min。可采用洛氏硬度和维氏硬度应力应变曲线第25页，共36页。镍基超合金强度与硬度计算没有析出相时 输入界面与钛合金、通用钢、不锈钢相同有一种析出相时 增加输入室温强度（硬度）或析出粒子尺寸对

16、话框（如右图）第26页，共36页。镍基超合金强度与硬度计算有一种析出相 当选择输入析出粒子尺寸对话框时第27页，共36页。镍基超合金强度与硬度计算当有两种析出相 当选择输入析出粒子尺寸对话框时第28页，共36页。6、Mechanical properties（机械性能）、high temperature strength calculations. （高温强度计算）钛合金、通用钢种、不锈钢可选择固定温度或固定应变速钛合金高温强度目前只能计算到中等温度（500以下）For Ti alloys, the calculation is for the time being limited to me

17、dium temperatures. 通用钢测试温度需高于设置的热处理温度第29页，共36页。镍基超合金高温强度计算 没有析出相 输入界面与钛合金、通用钢、不锈钢相同有一种析出相 增加输入室温强度（硬度）或析出粒子尺寸对话框第30页，共36页。镍基超合金高温强度计算有一种析出相 当选择输入析出粒子尺寸对话框时第31页，共36页。镍基超合金高温强度计算当有两种析出相 当选择输入析出粒子尺寸对话框时第32页，共36页。6、Mechanical properties（机械性能）C、creep calculations（蠕变计算）不锈钢计算结果包括运行寿命和蠕变率镍基超合金 For single cr

18、ystal, creep calculations are valid for alloys which growth direction is along the 001 direction. This covers alloys in CMSX, Mar and Rene families. 没有析出相时 ：输入界面与不锈钢相同有一种析出相时有两种析出相时第33页，共36页。6、Mechanical properties（机械性能）D、general steels Jominy hardenability （通用钢端淬性计算） 可模拟计算标准端淬性实验第34页，共36页。7、Chemical properties（不锈钢化学性能计算）抗点蚀性（抗孔蚀性）第3