李向明
- 作品数：19 被引量：39H指数：3
- 供职机构：昆明理工大学材料科学与工程学院更多>>
- 发文基金：云南省应用基础研究基金国家自然科学基金云南省教育厅科学研究基金更多>>
- 相关领域：金属学及工艺一般工业技术理学更多>>
- 电子束冷床熔炼钛及钛合金的研究进展被引量：13
- 2016年
- 随着钛及钛合金在航空航天工程上的需求增加,电子束冷床炉因在消除高低密度夹杂等方面具有独特的优势而获得广泛应用。本文从电子束冷床炉熔炼钛及钛合金的发展到现阶段的实际生产状况,详细介绍了电子束冷床炉的结构、工作原理以及铸锭组织优化,为改进熔炼工艺、合理利用电子束冷床熔炼技术以及工业化生产优质钛及钛合金铸锭提供借鉴。
- 刘千里李向明蒋业华
- 关键词：电子束冷床熔炼
- 基于相场模拟的倾斜共晶生长研究进展被引量：2
- 2020年
- 共晶合金是工业上应用最为广泛的一类合金,其组织形态以两相或多相固态从液态中同时共生生长为主。共晶组织存在于许多重要的结构材料和功能材料的固液相变中,而倾斜共晶是共晶组织在诸多因素影响下形成的与热流方向呈一定倾斜角度的共晶组织。学者们探究了倾斜共晶生长的生长机理和共晶生长界面稳定性等重要问题,发现倾斜共晶组织有利于改善共晶组织的材料性能,对解决许多关于共晶组织的问题有指导意义。初步认为,具有各向异性的表面张力对倾斜共晶产生影响。由于相场法的固液界面序参数连续变化,解决了凝固过程中固液界面追踪困难的问题,因此可利用相场模拟法来研究倾斜共晶的形成机理。采用相场模拟法研究倾斜共晶的生长机理,主要是通过改变物理参数和相场参数来观察倾斜共晶组织形貌的变化规律,例如各向异性参数、温度梯度、凝固速度、对流情况、界面能比以及初始层片间距等诸多参数都对倾斜共晶的形貌演化具有一定的影响。通过相场模拟法对凝固过程中倾斜共晶生长进行研究可以得到每种材料对应的最佳物理参数和相场参数,这不仅在理论上更是在工业上上升了一个新的台阶。历经几十年的发展,相场法模型从单相到多相,从定性研究到定量研究,更是从二维相场模拟发展到三维相场模拟,相场模拟法越来越完善,对于凝固过程中组织形貌变化模拟结果也越来越接近实际情况。本文将从二维相场模拟与三维相场模拟出发,阐述了在不同维度下物理参数和相场参数分别对倾斜共晶组织形貌演化的影响。在二维相场模拟方面,学者们取得了一系列的突破,证明了各向异性和对流情况对倾斜共晶有一定的影响,初始层片间距会改变共晶的生长模式,温度梯度、界面能、凝固速度和扩散系数对共晶倾斜角度也有一定影
- 罗磊李向明魏岑王献
- 关键词：相场模拟各向异性共晶
- 可锻铸铁连接件铸造工艺的优化研究
- 2024年
- 可锻铸铁连接件广泛应用于工业领域和公共交通领域,与其他材质的连接件相比,具有性能优良、易于拆卸等优点。但目前可锻铸铁连接件生产质量不稳定,合格率不能满足要求,存在砂眼、裂纹等缺陷问题。本文针对可锻铸铁连接件进行了铸造工艺设计,应用ProCAST有限元软件对连接件铸造宏观过程进行了数值模拟。通过模拟铸件的充型及凝固过程,获得了浇注时间和浇注温度等工艺参数对铸件质量的影响规律,优选出了合理的工艺条件。同时,对铸件凝固过程的应力、应变情况进行了模拟分析,确保铸件在所选工艺条件下不会因应力过大导致裂纹产生。通过优化工艺条件,使产品实际生产的合格率由原85%提高至95%以上。
- 周旭莫健李向明李晓东
- 关键词：可锻铸铁连接件模拟仿真
- 工艺条件对大规格TC4扁锭连铸过程固液界面的影响被引量：11
- 2016年
- 利用有限元方法对电子束冷床熔炼大规格TC4扁锭连续凝固过程温度场进行计算分析,研究不同铸造工艺条件下熔池形貌特征以及固液界面曲率的变化,并且定量地给出固相线和液相线位置以及糊状区深度的变化规律。结果表明:随着浇注温度的升高,TC4扁锭的液相线和固相线深度加深、宽度变宽,而固相线与液相线之间的糊状区变窄;随着拉锭速度的加快,熔池加深变宽,糊状区逐渐变宽,温度梯度变小,固相率逐渐减少;但拉锭速度对固液界面形貌的影响相对于浇注温度的影响更为显著,在本计算模拟条件下,拉锭速度应控制在3.5×10^(-4)m/s以下。
- 刘千里李向明蒋业华周荣
- 关键词：浇注温度
- 高钼无磁钢等温变形脆化现象及其机理
- 2022年
- 采用Thermal-Calc热力学计算软件对高钼无磁钢碳化物析出热力学特征进行了计算。通过光学显微镜、扫描电镜等设备探讨了时效温度、等温变形+时效温度对试验钢析出行为的影响,并进行了冲击试验。结果表明,析出相主要在晶界处产生,试验钢析出敏感温度为700~900℃。在800℃下时效1 h后,试验钢晶界处可以明显观察到析出相的产生,为颗粒状。与无变形相比,析出相在变形条件下大量形成,形状为条带状,晶界明显变粗,与时效态试样相比,时效前的变形明显缩短了析出相的孕育时间,促进了析出相的长大。等温变形+时效后会显著降低冲击性能,断裂方式为韧性断裂。
- 姜一鸣屈华鹏郎宇平冯翰秋陈海涛李向明
- 关键词：无磁钢等温变形析出相碳化物
- 一种不稳定的共晶生长方式:倾斜共晶生长的研究进展
- 2019年
- 共晶组织的制备过程是指在一定溶质浓度的合金熔体中,在冷却阶段同时析出紧密相邻的两种或多种不同固相的过程。这些析出的固相如果能规则地分布于基体中,就能制备出具有多种特殊性能的共晶组织材料。共晶组织材料作为耐高温部件材料在航空航天以及核工业等领域具有重要的应用价值。有些科学家在共晶理论的基础上提出了应用定向凝固法制备规则的多孔金属结构的新工艺,而多孔金属独特的力学性能和热学性能预示着它具有广阔的应用前景。制备共晶组织材料的关键是在给定的制备条件下有效地控制共晶的凝固过程。共晶凝固过程中存在两个至关重要的问题:一是共晶凝固过程的动力学;二是共晶固-液界面、固-固界面的形成与演化。这两者决定着最终产品材料的品质与性能,需要进行大量深入的研究。两者的相互影响构成了一个不可分割的非线性动力系统。共晶生长理论的研究重点是探究二者在共晶生长中的耦合行为。因此,共晶生长的预期理论研究成果将使人们对微观组织的形成与界面的演化有更深刻的理解。基于这些理解,可以更好地控制凝固过程,使界面产生需要的微观结构,从而获得力学性能更加优良的产品。理论上而言,定向凝固实验中层片状共晶的生长方向和温度梯度方向应一致。但是在一定的生长条件下,共晶固-液界面会沿着垂直于牵拉速度的方向移动,导致固-固界面与牵拉速度方向呈一定的倾角,从而形成共晶生长的另一种模式,即倾斜共晶生长。对倾斜共晶生长的研究有助于提高共晶材料的性能,而且倾斜共晶生长的相关研究工作也是共晶凝固理论的重要组成部分,对理解和解决工业生产中共晶材料制备的诸多难题具有重要的指导意义。目前,研究者对层片状倾斜共晶生长的影响因素和形貌开展了大量的理论研究�
- 魏岑李向明
- 关键词：定向凝固数值模拟
- 大规格钛扁锭凝固过程的非稳态数值计算研究
- 2016年
- 在大规格钛扁锭半连铸过程中,固相分数和熔池形貌对得到优质钛锭有着重要影响。本文以有限元为基础,采用数值模拟计算方法对大规格钛扁锭半连铸过程进行非稳态计算,重点研究了不同生产工艺条件对固相分数和熔池形貌的影响。研究表明,随着浇注温度和拉锭速度的增加,固相分数和熔池形貌变化区域的长度呈线性减小,钛锭熔池深度和钛锭1/4处熔池的深度呈线性增加。相对于浇注温度,拉锭速度对固相分数的影响更为显著。
- 陈骁夫李向明蒋业华周荣
- 关键词：浇注温度固相分数
- 钛锭连铸过程中结晶器高度与厚度对凝固界面形貌的影响
- 2017年
- 应用有限元数值计算方法研究了电子束冷床熔炼连铸钛锭过程中水冷结晶器高度及厚度对大规格钛锭固液界面形貌的影响规律。结果表明:在相同的工艺条件下,随着水冷结晶器的高度增加,钛锭的熔池深度逐渐降低,当水冷铜结晶器高度超过结晶器有效散热高度(300)mm后,钛锭的固液界面形貌趋于稳定;随着水冷结晶器厚度的增加,钛锭的熔池深度逐渐增加,固相率逐渐降低,但钛锭固液界面的熔池形貌变化不显著。
- 耿乃涛李向明蒋业华周荣
- 关键词：连铸过程固液界面
- EB炉熔炼大规格钛扁锭凝固过程的数值模拟被引量：3
- 2017年
- 基于MiLE算法对大规格钛扁锭凝固过程进行非稳态模拟,研究了大规格钛锭的横截面尺寸、浇注温度和拉锭速度对其固、液界面形貌、液相区深度以及过渡区长度变化旳影响。结果表明,当钛锭宽度为200mm时,钛锭长度从200mm增加到1 200mm时,熔池深度先增大而后维持在77mm,同时固相率随着钛锭长度的增大而逐渐降低;当钛锭的横断面面积不变时,固液界面深度随着钛锭宽度的增加而减小,固相率随着钛锭宽度的增大而逐渐增大。结晶器散热的有效距离是区分钛锭长度影响其固液界面形貌的临界值。此外,随着浇注温度和拉锭速度的提高,钛扁锭非稳态过渡区长度呈线性增加,并且相对于浇注温度,拉锭速度对非稳态过渡区长度的影响更为显著。
- 刘千里李向明耿乃涛陈骁夫蒋业华
- 关键词：固液界面
- 牵拉速度和浇注温度对钛扁锭凝固界面的影响被引量：2
- 2016年
- 通过对连铸过程中钛扁锭的固-液界面形貌分析,研究了拉锭速度和浇注温度对钛锭固-液界面的影响规律。利用有限元法对电子束冷床炉熔炼大规格钛扁锭连铸凝固过程进行模拟研究,通过对钛扁锭进行温度场稳态模拟计算后,获得了浇注温度和拉锭速度对钛扁锭凝固达到稳态时凝固界面形貌和固相分数的影响机制。
- 陈骁夫李向明蒋业华周荣
