JMatPro计算原理探讨

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JMatPro计算原理探讨

2000 1900 1800 1700 1600 1500 1400 1300 1200 1100 1000 0.01 δ γ” γ’ 718 σ
Temperature °F
0.1
1
10
100
1000
10000
Time (hours)
3.2.2 Phase Transformations (TTT/CCT diagrams)
3.2.3 Phase Transformations (γ′/γ″coarsening) 相转变（ γ′/γ″晶粒的长大）
Calculated coarsening rates (nm/hours )
1000
100
10
1
Ni-Al Nimonic 80A Nimonic 90 Nimonic 105 Nimonic 115 Nimonic 263 PE11 PE16 PK 33 Udimet 700 IN-738
1/ 2
1/ 2
ω = constant that accounts for repulsion of dislocations within the precipitates (essentially an empirically adjustable parameter).
ω =一个表明析出物内部位错间斥力的常数（实质上是一个经验系
o i i j>i v
v
Property of pure components 纯组元时的性能
Interaction terms(Based on pairwise interactions)
相互作用项（基于相与相两两之间相互作用）
3.4 Mechanical Properties

JMatPro介绍2009

材料类型包括镍基超合金、铝合金、镁合金、钛合金、钢铁(不锈钢、通用钢、铸铁) 、钴合金、锆合金、焊料合金等。
中仿科技---专业信息化软件及技术咨询公司 CnTech Co.,Ltd--- Leading Engineering Virtual Prototyping Solutions Provider info@
info@
一、软件介绍
1、什么是JMatPro
JMatPro 是一套功能强大的金属材料相图计算与材料性能模拟软件。被广泛用于航空航天、船舶制造、机械制造、新材料开发等行业和研究领域中。 JMatPro可用来计算金属材料的多种性能。它是一个基于材料类型的软件，不同的材料类型有不同的模块。
JMatPro软件特点
1、快速而正确的计算能力
JMatPro是以强大而稳定的热力学为核心技术和计算基础的。所有物理模型的建立都经过了广泛的验证，以确保材料性能计算的准确性。
JMatPro运算速度非常快，通常能在一分钟之内完成。快速运算的最直接的优势是，多个用户可以只需要购买 Single-user 协议，就可以在自己的终端做自己想要的计算。
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2、值得信赖的预测能力
JMatPro准确的计算能力同时也给用户预测材料的性能带来极大的方便，特别是给研发人员带来了方便。用户在计算性能之后，只需选几组数据进行检验即可。
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JMatPro_GeneralSteel_Part4_Phase

i i j i v
③ 根据材料的相组成及每个相的性能利用混合定律计算出材料的整体性能
P t x P x P P III Fs
Infinitely Closer to Real 无限接近真实！
淬火性能计算
指定晶粒大小
淬火开始温度，只要在奥氏体转变开始温度以上即可
Infinitely Closer to Real 无限接近真实！
和渗碳体再转变回奥氏体
再奥氏体化过程（以共析钢为例）：
奥氏体形核优先在相界处形核
奥氏体长大铁素体逐渐转化为奥氏体，渗碳体逐渐融入奥氏体剩余渗碳体溶解奥氏体成分均匀化通过碳原子的扩散，奥氏体中碳浓度区域均匀化
Infinitely Closer to Real 无限接近真实！
五.相变计算—5. Simultaneous Preocipiation
计算在回火过程中析出的碳化物和金属间相（M3C,M2(C,N),M(C,N),M23C6，
M7C3，M6C,Laves相,Z相）
回火：将淬火钢加热到低于临界点A1以下的某一温度，保温一定时间，使淬火组织转变为稳定的回火组织，然后以适当的方式冷却到室温的一种热处理工艺
△T
T1 t/℃
服相变阻力，奥氏体自发形成。
O
T2
T0(A1=727℃)
◆当T＜T0（T=T2）时， GP＜ Gγ。
△GP→γ＞0
Infinitely Closer to Real 无限接近真实！
参数设置界面：
Infinitely Closer to Real 无限接近真实！
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103_JMatPro介绍_通用钢_Kurt_20190417_v1.2

Stacking Fault Energy
堆垛层错能计算
参数设置
设置需要计算的温度上限
选择可能出现的相
40
Stacking Fault Energy 计算结果
41
Magnetic permeability
磁导率计算
室温硬度:矫顽力Hc；与硬度相关
VF铁素体体积分数
42
Magnetic permeability 计算结果
凝固过程相组成及热物性能计算
参数输入
凝固完成时的晶粒尺寸
最高计算温度设置冷却速率设置
考虑冷却速度对凝固过程中相转变的影响
29
Phases and Properties 计算结果
30
05
热物性能计算
31
热物性能计算
基于平衡相图计算热物性能
Thermo-Physical Properties Dynamic Extended General Stacking Fault Energy Magneto Permeability 热物性能计算热物性能拓展堆垛层错能计算磁导率计算
43
06
机械性能计算
44
机械性能计算
Mechanical Properties Jominy Hardenability High Temp. Strength 淬透性计算高温强度计算
Flow Stress Analysis
Flow Stress per Phase Fatigue Related Tempered Hardness
20
Isopleth
温度变化、合金成分变化的等成分面计算
参数输入
设置计算温度范围设置参与计算的相设置成分变化元素及变化范围设置平衡元素

金属材料相图及物理性能计算软件--JMatPro V8_0简介

金属材料相图及物理性能计算软件JMatPro V8.0JMatPro包含的合金类型JMatPro软件包含一系列宽范围的合金类型，目前可以计算的合金类型包含铝合金、镁合金、铸铁、不锈钢、高中低合金钢、钴合金、镍基合金、镍铁基合金、镍基单晶超合金、钛合金、锆合金、焊料合金（锡焊）、铜合金；JMatPro 的主要特点独一无二性可以毫不夸张的说，JMatPro是金属材料性能计算方面的独一无二的软件。

在美国能源部的National Energy Technology Laboratory决定采用此软件时，软件采购负责人R. Mohn 写到：“This purchase order is being issued to Sente Software Inc because there is no alternative since they are the manufacturer of JMatPro and, as such, is the only source of this software. No other vendor can supply this software. This software is the only reliable, commercially available software available to make calculations for stable and metastable phase equibria; solidification behavior and properties; thermo-physical and physical properties; phase transformations; chemical properties; and mechanical properties for number of nickel-based and iron-based superalloys…”快速和正确的计算能力JMatPro是以强大而稳定的热力学模型、热力学数据为核心技术和计算基础的，所有物理模型的建立都经过了广泛的验证，以确保材料性能计算的准确性。

JMatPro镍基合金模块介绍热处理时的微观结构演变模型

4. 举例— 显微结构估算
等温时效连续冷却
4. 应用— 强度计算
经过两次热处理之后的强度
仿真智领创新
Simulating inspires innovation
1. 相变动力学– TTT/CCT 图
仿真智领创新
ΔGm
RT
⎤ ⎥⎦
κ: 常数 θ: 润湿角 α: 常数
Ref: Li, Miodownik, Saunders, Mater. Sci. Technol. 18 (2002) 861-‐868
1/3
k
=
⎡ ⎢ ⎢⎣
8
Dσ Nα (1 −
9(Nβ − Nα
Nα )Vm )2 RT
⎤ ⎥ ⎥⎦
z*N* σ = zN o ΔHm
σ: 表面能 Z*: 单位面积原子 Z:最近的原子数
Ref: Li, Saunders, Miodownik, Metall. Trans. 33A (2002) 3367-‐3373
等温时效—尺寸寸
Alloy
Nimonic 80A Nimonic 90 Nimonic 263 Nimonic PE11 Nimonic PE16
γ' diameter (nm)
Exp
Calc
20
20
20
20
22
16
18
18
18
14
一一些Nimonic 合金金计算和实验测得的结果对比
仿真智领创新
各种Ni基合金金，实验测得和计算得到结果的对比
仿真智领创新

jmatprov9.0使用手册

jmatprov9.0使用手册
JMatPro是一种用于热力学和热处理模拟的软件工具，它提供
了广泛的材料属性数据库和模拟功能。

在JMatPro 9.0使用手册中，通常会包括以下内容：
1. 安装和启动，手册会详细说明如何下载、安装和启动JMatPro 9.0软件。

这可能涉及到操作系统的兼容性、系统要求和
安装步骤等方面的信息。

2. 界面介绍，手册会对软件界面进行介绍，包括菜单栏、工具栏、属性栏等各个部分的功能和用法，帮助用户快速熟悉软件的操
作界面。

3. 基本功能，手册会介绍软件的基本功能，比如材料属性的查询、热力学模拟的建立与运行、结果分析和导出等操作。

4. 高级功能，针对有经验的用户，手册可能会介绍一些高级功能，比如定制化模拟设置、多种材料的复合模拟等内容。

5. 案例分析，一些使用手册会提供一些实际的案例分析，以帮
助用户更好地理解软件的使用方法和模拟过程。

6. 常见问题解答，手册中通常也会包含一些常见问题的解答，帮助用户在使用软件过程中遇到问题时能够及时解决。

总的来说，JMatPro 9.0使用手册应该是一本全面介绍软件功能和操作方法的指南，帮助用户快速上手并掌握软件的使用技巧。

希望这些信息能够对你有所帮助。

JMatPro计算原理与准确性讨论

800
P μ σ [33]
600 1 10 100 1000 10000
Time (hrs)
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info@
The yield strength of an alloy hardened by ’ particles can be given by the equation below for small particles
微小γ‘粒子对合金的屈服强度的强化效果可用以下方程来衡量
fd YS1 YS 0 M A 2b
U720LI
1000
10000
Time (hrs)
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3.2.3 Phase Transformations (/coarsening) 相转变（ γ/γ晶粒的长大）
Calculated coarsening rates (nm/hours )
1000
ic 80A Nimonic 90 Nimonic 105 Nimonic 115 Nimonic 263 PE11 PE16 PK 33 Udimet 700 IN-738
0
100
200
300
400
o
500
600
Exp. time at nose (s)

应用JMatPro软件对比研究两种抽油杆钢的合金化特点

０ｃ．２ｏｔ０８
文章编号：０７２６（０８０－５３６１０－８１２０）５００－０
应用ＪｔｒＭａＰｏ软件对比研究两种抽油杆钢的合金化特点
闵永安刘湘江，毛远建，
（．１上海大学材料科学与工程学院，上海２０７；．山钢铁股份有限公司特殊钢分公司，００２２宝上海２０４）０９０
摘要：采用ＪａＰｏＭｔｒ软件对比研究了两种抽油杆钢不同温度下的平衡相及其成分．结果表明，１ＭｎＳＣ钢相比，与７２ｉｒ
１ＭｎｉＣ钢铁素体、２Ｓｒ２奥氏体相中将固溶更多的ｃ，，ｉｒＭｏｓ元素，而碳化物总量减少了３％，０微合金元素Ｎｂ的加入提高了钢中Ｍ（，）ＣＮ碳化物的稳定性．在此基础上，１ＭｎｉＣ抽油杆钢的高韧性进行了探讨．对２Ｓ２ｒ
感应加热和快速水冷技术的综合运用，来达到抽油杆的生产工艺性能和力学性能要求．７２ｉｒ１ＭｎＳＣ连续抽油杆的抗拉强度为９０— ０Ｐ，０１０Ｍａ冲击功在０
计要求，其强度富余较多．生产和应用实践表明，新型１ＭｎｉＣ连续抽油杆的强度为８０～９０ＭＰ，２Ｓ２ｒ００ａ冲击功为１０～２，韧性是１Ｍ２ｉｒ的２６２０Ｊ其７ｎＳ钢Ｃ
第１４卷第５期
２００８年１０月
上海大学学报（自然科学版）
ＪＵＮＬＯＨＮＨＩＮＶＲＩＹ（ＡＵＡＣＥＣ）ＯＲＡＦＳＡＧＡＩＥＳＴＮＴＲＬＳＩＮＥＵ

奥氏体不锈钢物相的精细结构表征

奥氏体不锈钢物相的精细结构表征金传伟;张珂;吴园园;许峰【摘要】以热轧态316L不锈钢为研究对象,首先利用X射线衍射仪(XRD)对其主要物相进行标定,进而利用透射电镜(TEM)的选区电子衍射和高分辨像功能确认了χ相的存在.然后利用透射电子背散射衍射技术(t-EBSD)对所有物相的分布进行表征,与常规电子背散射衍射(EBSD)的结果进行比较,准确显示了χ相的分布特征.结果表明,组织中以奥氏体基体相和带状组织为主,带状组织中主要含有σ相,还有少量的铁素体相和奥氏体相,χ相不仅存在于带状组织中,还存在于奥氏体基体中,且χ相和σ相中都富含Fe、Cr、Mo元素.【期刊名称】《冶金分析》【年(卷),期】2019(039)003【总页数】6页(P7-12)【关键词】透射电镜(TEM);透射电子背散射衍射技术(t-EBSD);高分辨像;χ相【作者】金传伟;张珂;吴园园;许峰【作者单位】江苏省(沙钢)钢铁研究院 ,江苏张家港 215625;江苏省(沙钢)钢铁研究院 ,江苏张家港 215625;江苏省(沙钢)钢铁研究院 ,江苏张家港 215625;常熟理工学院 ,江苏常熟215500【正文语种】中文【中图分类】TG115.21;TG115.23奥氏体不锈钢在使用前通常需要经过固溶处理，使析出的碳化物和金属间相重新固溶于奥氏体中，通过急冷从而获得均一的奥氏体组织。

由于析出的金属间相通常都富Cr和Mo，会使其周围出现贫合金区，从而降低抗蚀性[1]，同时，由于这类析出相硬而脆，钢中出现少量就会使钢的韧性和塑性急剧下降[2]，因此，必须设计合理的固溶处理温度来避免金属间相的析出。

而材料的组织与固溶工艺关系密切，因此，研究清楚物相的精细组织结构尤为重要。

由于不锈钢中的金属间相形态差异较小，早期人们通过化学腐蚀，光学显微镜和X射线衍射仪来研究析出相，但这仅仅适用于尺寸较大且合金元素含量较高的金属间相[3]。

目前，许多纳米微区分析设备和技术的出现为精确表征析出相提供了强大的保障。

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Basic equation for the Gibbs Energy of a multi-component Solution Phase 多元合金固溶相吉布斯自由能基本方程
G x G RT x log x x x (x x ) m i i i e i i j v i j
1 00 0
1 00 0 0
3.2.2 Phase Transformations (TTT/CCT diagrams)
相转变（TTT/CCT相图）
1200
1000
re Temperatu 癈 )(
RR2071
Calculated TTT diagram for the single crystal alloy RR2071 with experimental results of Rae at al. superimposed RR2071合金计算的TTT曲线与Rae at al.的实验结果的比较
1
x
d x
dependent on the effective diffusion mechanism and x is the fraction transformed.
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
( = 2(G-1)/2, 是一个经验系数，G是晶粒尺寸，D是有效扩散系数， T 是过冷度， q 是一个取决于有效扩散机制的指数。 X是转变的百分数)
2 00 0 1 90 0 1 80 0 1 70 0 1 60 0 1 50 0 1 40 0 1 30 0 1 20 0 11 0 0 1 00 0 0.0 1
F T e m p e r a tu r e °
g” g’ 7 18
0.1
1
10 T im e (h o u rs)
1 00
500 400 300 200 100 0 0
a t
o
M50 M90
C a lc . tim e
100
200
300
400
o
500
600
E x p . ti m e a t n o s e ( s )
Experimental Temperature ( C)
3.2.2 Phase Transformations (TTT/CCT diagrams)
相转变（TTT/CCT相图）
Calculated TTT diagrams for U720 and U720LI with experimental results of Keefe et al. superimposed.
对U720 和 U720LI 所计算的TTT曲线与Keefe et al. 的实验结果比较
Property of pure components 纯组元时的性能
Interaction terms(Based on pairwise interactions)
3.2. 1 Martensitic transformations 马氏体转变
(s ) n o se
100000 A S M a tla s 10000 1000 100 10 1 0 .1 0 .1 1 10 100 1000 10000 100000 E n s te e ls
600
MS
Calculated Temperature ( C)
3.2.3 Phase Transformations (g/gcoarsening) 相转变（ γ/γ晶粒的长大）
Calculated coarsening rates (nm/hours )
1000
100
10
1
Ni-Al Nimonic 80A Nimonic 90 Nimonic 105 Nimonic 115 Nimonic 263 PE11 PE16 PK 33 Udimet 700 IN-738
General Equation for TTT calculation is after Kirkaldy et al. (TTT计算的一般方程： Kirkaldy et al.)
( x , T ) q 2 1 x ) / 3 2/ x3 D T 0x( ( 1 x )
= 2(G-1)/2, is an empirical coefficient, G is the ASTM grain size, D is an effective diffusion coefficient, T is the undercooling, q is an exponent
1/3
晶粒的计算长大率与实验得到的长大率的比较
0.1 0.1 1 10 100 1000 Experimental coarsening rates (nm/hour1/3)
3.2.2 Phase Transformations (TTT/CCT diagrams)
相转变（TTT/CCT相图） 718
o i i ij i v
v
Gibbs energy of pure components 纯组元的吉布斯自由能
Ideal entropy 理想状态下的焓
Interaction terms(Based on pairwise interactions)
相互作用项（基于两两之间相互作用）
3.2 Phase Transformation Kinetics:Model 相转变动力学模型:(用于钢的)
JMatPro计算原理探讨动态物理模型的建立
强大的金属材料数据库
广泛且经实验验证的计算结果
Modelling properties and behaviour: JMatPro 材料性能模拟： JMatPro
3.1 Thermodynamic Calculations: Background
热动力学计算原理
800
P μ σ [3 3 ]
600 1 10 100 1000 10000
T im e ( h r s )
3.3 Background to Property Calculations 物理/热物理性能计算背景知识
Property of a Solution Phase 固溶相性能
P
o v x P x x (x x ) i i i j v i j i ij i v

JMatPro计算原理探讨

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