严凯 作品数:19 被引量:50 H指数:4 供职机构: 扬州大学机械工程学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 江苏省高校自然科学研究项目 国家科技支撑计划 更多>> 相关领域: 金属学及工艺 一般工业技术 文化科学 机械工程 更多>>
基于相变材料热管理的阵列式固态储氢反应器特性分析 基于储氢材料的固态储氢方式因体积储氢密度高、安全稳定性强、便于大规模储存与运输等优势,成为未来储氢技术的重点发展方向之一。金属氢化物(MH)储氢材料(如稀土系储氢合金及其氢化物)吸放氢反应过程热效应显著,在实际应用中,多... 叶阳 周德强 程宏辉 刘晶晶 严凯关键词:金属氢化物 相变材料 生物医用Mg-Zn合金微管的显微组织和腐蚀性能 被引量:3 2019年 研究了不同成分的镁锌合金微管的显微组织、在Hank’s溶液中的耐蚀性以及电化学性能。结果表明:在相同工艺下制备出的镁合金微管显微组织发生完全再结晶,并且晶粒尺寸随着锌含量的提高而降低。锌含量低于5wt%时呈现接近单相的显微组织,而当锌含量达到6wt%时出现了第二相,形成沿加工方向排列的带状组织。随锌含量的上升,耐蚀性先提高随后下降,其中Mg-5Zn的腐蚀速率最低,仅为0.03mm/a,而Mg-6Zn腐蚀速率最高为1.76 mm/a。与此同时,Mg-5Zn具有最高的自腐蚀电位和最小的自腐蚀电流密度。锌元素在合金中固溶度高且显微组织接近单相的镁锌合金,对提高耐蚀性具有重要作用。 宋奎 严凯 靳惠民 金朝阳关键词:微管 耐腐蚀性 显微组织 等通道转角挤压对Mg-6Zn合金显微组织和力学性能的影响 被引量:1 2017年 利用等通道转角挤压(ECAP)技术,在200℃对Mg-6Zn合金进行了不同道次的挤压。结果表明,经ECAP挤压后合金显微组织明显细化、均匀化,平均晶粒尺寸由15μm减小到3μm;ECAP过程中粗大的块状共晶相变形破碎、细化,并在周围诱发新相析出。通过XRD分析发现析出相主要是Mg_4Zn_7和MgZn_2。经过2道次ECAP挤压后,Mg-6Zn合金的抗拉强度可达275 MPa,屈服强度达到245 MPa,伸长率为24%。当ECAP道次增加到4道次和6道次后,强度反而下降。 费洪旗 严凯 金朝阳 程宏辉 宋奎关键词:显微组织 力学性能 等通道转角挤压 项目教学法在“材料成形过程的数值模拟”课程中的应用 被引量:2 2016年 为提高教学效果,培养学生自主学习兴趣和能力,可以采用项目教学法对"材料成形过程的数值模拟"课程进行全新的课程设计和教学实践。本文介绍了项目教学法的实践经验和实施过程中应注意的几个关键问题。总之,项目教学法能够有效提高材料类专业的"材料成形过程的数值模拟"课程的教学效果,值得进一步推广。 严凯 封娜 程宏辉 黄新 张敬尧关键词:项目教学 Cu改性Ti_5Si_3金属间化合物的制备与力学性能 被引量:1 2015年 采用真空热压方法原位合成了纯Ti5Si3和Cu改性Ti5Si3金属间化合物,利用X射线衍射和扫描电镜方法研究了金属间化合物的相组成和微观结构。测试了材料的抗弯强度和断裂韧度,分析和探讨了材料的强韧化机理。结果显示,Ti5Si3金属间化合物的抗弯强度和断裂韧度随Cu掺量的增加而显著增加,分析表明延性合金Cu Ti的生成、晶粒细化是Ti5Si3金属间化合物强韧化的主要原因。 方双全 刘澄 黄新 严凯关键词:原位合成 强韧化 变形温度对镁合金等通道转角挤压晶粒尺寸演变影响的有限元模拟 被引量:6 2017年 目的研究变形温度对AZ31B镁合金等通道转角挤压(ECAP)过程中晶粒尺寸演变的影响。方法建立AZ31B镁合金动态再结晶和晶粒长大数学模型,采用Fortran语言编写晶粒演变子程序,并通过商用有限元软件MARC的二次开发接口,建立耦合微观组织演变的AZ31B镁合金等通道转角挤压有限元模型,研究变形温度对等通道转角挤压过程应变场、再结晶百分数和晶粒尺寸的影响规律,并与实验结果进行比较。结果随变形温度从200℃增至400℃,原子热激活效应增强,再结晶百分数从75.37%增加至99%,平均晶粒尺寸从6.67μm增加至25.7μm,且晶粒尺寸分布均匀性增大,但是200℃变形的ECAP试样出现开裂。结论在250~300℃温度区间内进行ECAP变形,有助于获得细小均匀的微观组织,同时避免出现变形开裂。 金朝阳 殷凯 史伟伟 马恒 严凯关键词:镁合金 等通道转角挤压 有限元 变形温度 耦合相变材料的LaNi5储氢反应器性能调控研究 2024年 以LaNi5为代表的金属氢化物储氢材料(MH)因吸/放氢反应温度低、易于活化、可逆吸/放氢性能强等优势,具有广阔的发展前景。然而,此类材料在实际应用中仍面临着储氢反应器内传热阻力大和反应速率慢等问题。因此,本文提出了一种耦合相变材料(PCM)的新型阵列式储氢反应器,旨在构建高比表面积传热界面,强化反应热传递与吸氢反应速率。本文建立了三种不同结构反应器吸氢过程热质传递与反应耦合数理模型,对比分析了耦合PCM反应器的传热优势以及阵列式结构对其性能的进一步强化效果。研究结果表明,外壁面与周边空气自然对流换热型反应器传热效果较差,导致吸氢反应速率较慢。PCM与反应器的耦合显著增加了传热与吸氢反应速率,反应器阵列式结构的构建进一步增大了PCM与MH间换热面积,强化了反应热传递,其平均吸氢速率较非阵列式耦合PCM的反应器提高了46.4%。此外,PCM热物性是影响此类反应器性能的关键,其传热与吸氢速率随着PCM热导率的增加而提高,但随着熔点的升高而降低。 周登波 吴梓彬 叶阳 程宏辉 刘晶晶 严凯 王维龙关键词:LANI5 相变材料 传热强化 基于LabVIEW的自适应循环调压PCT测试系统 2024年 稀土储氢材料是镍氢电池和固态储氢装置不可或缺的主要原材料。而在研发和生产稀土储氢材料过程中,PCT曲线(压力-组成-等温线)是必然测试的性能曲线。针对PCT测试系统自动化测试效率低和操作繁琐等问题,本文设计了一种自适应循环调压的新型PCT测试系统。介绍了该系统的硬件结构设计、基本测试原理、自适应循环调压方法的数学模型和软件结构设计;使用USB-6002数据采集卡进行数据采集,对采集数据的准确度进行了优化;利用LabVIEW软件编写测试程序,设计了合理的自动化测试步骤,降低了操作难度,提高了自动化测试效率。 刘健 程宏辉 陈东雷 叶阳 刘晶晶 严凯 缪宏关键词:储氢材料 自动化 LABVIEW 容量法 Precipitation behavior of 14H LPSO structure in single 18R phase Mg-Y-Zn alloy during annealing at 773K 被引量:3 2017年 The microstructural evolution of a 18R single phase (S 18) alloy during annealing at 773 K for 100 h was investigated in order to reveal the formation mechanism of 14H phase. The results showed that the as-cast S 18 alloy was composed of 18R phase (its volume fraction exceeds 93%), W particles and α-Mg phase. The 18R phase in S18 alloy was thermally stable and was not transformed into 14H long period stacking ordered (LPSO) phase during annealing. However, 14H lamellas formed within tiny α-Mg slices, and their average size and volume fraction increased with prolonging annealing time. Moreover, the 14H phase is nucleated within α-Mg independently on the basis of basal stacking faults (SFs). The broadening growth of 14H lamellas is an interface-controlled process which involves ledges on basal planes, while the lengthening growth is a diffusion-controlled process and is associated with diffusion of solute atoms. The formation mechanism of 14H phase in this alloy could be explained as α-Mg'→α-Mg+14H. 刘欢 严凯 晏井利 薛烽 孙甲鹏 江静华 马爱斌ECAP对粗晶AZ31镁合金的晶粒细化机制的影响 被引量:12 2011年 采用等通道转角挤压(ECAP)方法对AZ31镁合金进行挤压加工,并研究了变形过程中试样各部位的显微组织和硬度的变化。显微组织分析表明,孪晶在剪切变形阶段可以协调晶粒变形,而且在变形后成为动态再结晶晶粒形成的中心。ECAP过程中AZ31镁合金的组织是以一种非均匀的方式细化的,再结晶晶粒主要在孪晶界上形核,这形成了双模态的晶粒分布。研究还发现,经过ECAP后的试样纵截面上部残留的大晶粒明显多于下部的,这是由于在静态再结晶阶段试样各部位受力状态的不同造成的,这很好地解释了ECAP不同路径对镁合金均匀性的影响。 严凯 孙扬善 白晶 薛烽关键词:等通道转角挤压 镁合金 孪晶 晶粒细化