Fe-Cr二元相图的计算机处理研究开题报告

 2021-08-14 02:08

1. 研究目的与意义(文献综述)

不锈钢是一类以fe-cr、fe-cr-c、fe-cr-ni为合金系的高合金钢。为保证不锈,通常定义这类钢材中含有质量分数不低于10.5%的铬[1]。铁和铬是不锈钢中最主要最基础的成分,各种类型各种性质的不锈钢的研发都是在这两种基本成分的基础上通过添加和调整合金成分,改变加工条件来开展。因而fe-cr二元相图自然成为了不锈钢相关各种研究的基础和出发点。在不锈钢这样一个多相体系中,温度,压力和浓度的变化,使相得种类、数量和组成也相应地在变化,不同相组成的不锈钢,具有不同的物理化学性质,用途自然也不同。例如:铁素体不锈钢具有体心立方结构,具有良好的强度、磁性和耐磨性外,还具有中等的耐腐蚀性,特别是耐氯化物应力腐蚀和点蚀的性能优异[2,3],是车辆,家用电器等行业的常用金属材料。[4]而奥氏体不锈钢的低温冲击韧度和高温强度特别好,还具有良好的耐晶间腐蚀能力,可用于低温工作[5]

相图可以表示在平衡条件下合金系中合金的状态与温度,成分间关系,反映出该体系在平衡状态下的相态[6,7]。在材料科学迅猛发展的今天,二元合金相图愈来愈显示出其重要性,但在实际应用中,研究者常常要在相图绘制、编排或参数计算方面耗费大量时间[8]。常规热分析法绘制相图需要人工记录数据、处理数 据、最后绘成相图,不仅实验数据处理繁琐,且不可避免地引入人为误差[9]。随着计算机科学的发展,微机及软件在相图研究领域内显示出很大的优点[10],经过学者的努力,现在可以由caiphad方法获得计算相图,它将第一性原理计算和相图计算方法相结合[11]。如今可以将二元合金相图扫描到计算机内,然后采用面向对象的方法,用visual c 语言并使用microsoft基础类(mfc)库编写程序,形成的软件可以对各种二元合金相图进行数字化处理,事实证明计算机在模拟二元合金相图的应用是切实可行的[12,13]

本课题将根据相图原理,利用高级计算机语言visual basic编程,对二元合金相图进行数字化处理,还能实现数学与图形分析以及文字编辑[14],并根据图形分析某一成分下的相转变过程,完成对焊接接头组织性能的研究,这对于不锈钢相关的学习和研究都将具有重要意义。合金相图的数字化处理系统可快速查阅合金的成分,组织,温度及各种常用机械性能,给机械制造设计者提供了查询方便 快速设计的环境[15]

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2. 研究的基本内容与方案

设计(论文)主要内容:

1.文献调研,了解相图计算机处理方法以及相图的使用方式;

2.分析fe-cr二元相图,探讨合理的计算机处理方法,设计程序功能;

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3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解fe-cr二元相图的意义,应用方式。确定技术方案,并完成开题报告。

第4-6 周:完成图形数据的获取。

第7-11周:根据设计方案,设计并实现fe-cr二元相图的存储和使用。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]]lippold,j.c.,kotecki,d.j.著;陈建虹译,不锈钢焊接冶金学及焊接性【m】. 北京:机械工业出版社,2008.10.

[2]m. alizadeh-sh, s.p.h. marashi, m. pouranvari,resistance spotweldingof aisi 430 ferriticstainlesssteel: phase transformations and mechanical properties,materials design, 2014,56(3). 258-263.

[3]罗永赞.铁素体不锈钢的进展【j】.材料开发与应用,1996,11(2):41-48.

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