摘要：无论从相变,还是从材料热加工或材料设计而言,非平衡凝固与固态相变的一体化研究均具有深远的科学意义和极大的工程应用前景。本综述系统阐述了单相固溶体合金、共晶合金、包晶合金、多组元高温合金和铝合金的非平衡凝固及其包晶反应、块体转变、亚稳-稳定相转变、沉淀析出、再结晶和晶粒长大等固态转变行为。进而从非平衡凝固影响后续固态相变、非平衡凝固导致固态相变新机制、非平衡凝固与固态相变的一体化组织调控3个层次,探讨了非平衡凝固与随后固态相变的物理关联,实现了非平衡凝固和固态相变共同作用下的微观组织控制。本综述旨在为非平衡凝固效应的定量表征以及非平衡凝固与固态相变共同作用下的组织预测提供理论支撑。

摘要：基于Abaqus及其子程序,提出了考虑包括奥氏体相变、贝氏体相变和马氏体相变在内的固态相变的2.25Cr1Mo钢焊接模拟方法。模拟考虑了固态相变产生的相变潜热、体积变化和屈服强度改变,对2.25Cr1Mo钢平板多道焊模型的温度场、组织分布及焊后残余应力进行了计算,并研究了其规律。研究结果表明:相变潜热使得焊后贝氏体生成量增多,马氏体生成量减少。相变导致的屈服强度改变使得焊后残余应力大幅下降,相变导致的体积变化减小了焊缝内部残余应力。

摘要：课堂互动与案例教学是固态相变课程教学方法中的重要抓手。固态相变课程案例教学的课堂设计主要从课前经典教学案例的选择、课堂上的互动策略和归纳理论知识三个方面进行,案例教学可以实现固态相变理论知识与实际生产应用的有机融合,是培养学生学以致用能力的有效方法。

摘要：本文综述了锆及其合金在高压环境静水压力条件下ω相变的研究进展,系统阐述了锆及其合金固态相变类别,包括马氏体相变、块状相变、第二相析出及ω相变的机理及析出行为,重点介绍了高压诱导ω相的相转变条件、相变对组织性能的影响及高压ω相形成机制的研究现状。从研究进展可知,当压力大于3 GPa时,高压将诱导锆合金中ω相的形成;当基体中存在ω相时,微观组织发生显著细化;当含有ω相的晶粒尺寸小于100 nm时,基体硬度及强度增大,塑性减小;ω相可显著提升锆合金的超导性能;目前高压ω相形成机制存在三类观点,分歧主要集中在中间相形成及α‖ω的取向关系。基于当前研究现状,本文指出了锆合金高压诱导ω相转变机理需进一步完善,并对后续锆合金ω相的研究方向进行了展望。

摘要：课程是人才培养的核心要素,需要把知识传授同价值观教育、能力教育结合起来,坚持目标和过程统一、问题和对策统一、设计和实施统一,其核心是立德树人。以国家一流课程“固态相变原理”为例,以课程目标为导向、以课程思政为引擎、以学生学习为中心、以动态更新的教学内容及案例分析为依托、以过程考核为手段,构建“五位一体”课程教学设计。通过“五位一体”教学设计有效驱动了课内课外立体课堂,即课前的企业观摩认识、课内以学生为中心的教学创新改革、课后自主实验及实践,有效推动了课程教学改革。最后结合案例分析了一流课程的教学评价及改革成效。

摘要：本文以覆盖Nb薄膜的半赫斯勒合金Nb_(0.8)CoSb为研究对象,成功利用原位加热透射电镜技术在高温下诱导Nb扩散,致使Nb_(0.8)CoSb转变为有序度更高的Nb_(0.8)+δCoSb,即倒空间漫散带代表的短程有序结构转变为超结构衍射点代表的长程有序结构.进一步的分析表明,这种超结构的调制波矢为q=(a~*+b~*-c~*)/3,其形成主要源自于Sb和Nb组分的变化.与离位合成的Nb_(0.8)4CoSb的微观结构进行对比,发现二者中超结构不同,这种超结构的调制波矢为q=(2a~*-2c~*)/3,主要源自于Nb组分的变化.此项研究揭示了组分导致超结构的多样性以及半赫斯勒合金结构相变的复杂性,丰富了对半赫斯勒合金材料的理解,对相变材料的设计以及功能调控具有重要指导意义.

摘要：Mg-Sn基合金是可时效强化镁合金,主要析出相是Mg2Sn。Mg-Sn二元相图中富Mg端的共晶温度显著高于Mg-Al和Mg-Zn二元相图中富Mg端的共晶温度,与Mg-RE的相近,有望发展成为不含稀土的低成本耐热镁合金。本文系统总结了可时效强化Mg-Sn基合金的研究进展,澄清了该类合金组织研究中的基本问题,梳理了合金化的发展脉络,全面且深入地分析了Mg/Mg2Sn固态相变系统的特征,并对Mg-Sn基合金未来的研究进行了展望。

摘要：压卡制冷材料是一类由压力驱动材料发生固态相变而释放/吸收相变潜热的固体材料。压卡制冷技术是以压卡材料为工质、以压力作为驱动力构建的新兴固态制冷技术。本文从压卡效应基本热力学、压卡材料体系和压卡制冷样机三个方面简要论述该领域的发展现状。近年来压卡材料体系蓬勃发展,涉及金属、无机非金属、有机物、有机-无机杂化材料等。庞压卡效应的发现使有机塑晶材料备受关注,因其大熵变、低驱动压力、成本低廉等优点成为最有希望获得应用的一类材料。相比于此,制冷样机的研制则略显滞后。样机设计中需要解决的核心问题是力-热的有效耦合,选择高导热系数流体作为传热及传压介质,通过调整流体的压力和流速,同时优化压卡制冷工质的几何构型有望获得最佳力-热有效耦合条件。在单级制冷的基础上,采用主动回热式压卡制冷方式可实现连续制冷。

摘要：从材料热处理及差热信号采集的实验装置设计思路出发,对该装置的关键结构如加热炉、差热系统、温度控制系统以及数据采集系统进行分析说明,根据调试结果,验证了该装置在温度控制、信号采集、数据记录及输出等方面的有效性。该装置不仅可进行一般的材料热处理工艺以及固态相变等方面的研究,还可用于强磁场下的相关研究。