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奥地利MatCalc金属合金相变和微观结构演化仿真软件

MatCalc金属合金相变和微观结构演化仿真软件

发布时间: 2018-04-12 22:45 

MatCalc金属合金相变和微观结构演化仿真软件

 

MatCalc是专门用于金属系统相变和微观结构演化的计算机模拟软件包。软件MatCalc项目于1993由格拉茨大学的Ernst Kozeschnik启动。MatCalc软件是维也纳理工大学长期研究开发的项目,MatCalc主要聚焦在材料开发、模拟和优化材料加工分析和解释冶金问题领域。MatCalc已经成功地应用于教学和研究中,并被学术界、研究机构和工业界等客户大量使用。    


    

特征:             

*  约束和无约束相平衡

*  沉淀动力学

*  长程扩散            

*  同时发生扩散与沉淀           

*  点阵序列与动态蒙特卡洛 

*  微观偏析与初生沉淀物形成 

*  微观组织演化(位错密度、晶粒尺寸、……)

*  过量空位与空位俘获

*  动静态屈服强度建模           

*  热物理性质(密度、热膨胀)…

应用:             

*  析出工程的热处理            

*  热机过程分析             

*  通过过程冶金模拟             

*  微观结构稳定性预测             

*  基于状态参数的流量曲线建模

平台和接口:

*  Windows,MacOS和Linux,支持32位和64位

*  ***新的GUI和命令行版本 

*  具有强大API的库,用于将MatCalc合并到自己的代码中

*  ******脚本能力             

*  数据导出/导入功能

 

MatCalc 6

MatCalc 6涵盖了多组分相平衡和热力学以及多相沉淀动力学和微观结构演化在固态系统中的领域。MatCalc将所有这些特征结合在一个软件代码中,给用户在建立和运行各种类型的仿真时具有巨大的灵活性和能力,并具有较高的计算效率。

MatCalc 6在“MatCalc类型”(Basic或Pro)和“许可类型”中提供了不同的选项。根据您的需要,您可以决定可用的选项。

 

l  MatCalc type

          

l  MatCalc 6 Basic  

对于进行平衡和非平衡热力学和多组分多相沉淀动力学的模拟,MatCalc 6基本是******合适的。它结合了前一代MatCalc 5.6版本众所周知的特性和新的MatCalc 6图形用户界面的方便的新的可能性。

l  MatCalc 6 Pro             

对于参与冶金过程建模和仿真和/或涉及热机械处理,MatCalc 6 PRO是***合适的选择。专业版允许您使用MatCalc BASIC的全部析出动力学功能,结合微观结构演化模拟的新特征,即晶粒生长、再结晶、恢复和原子俘获。

 

License types

对于MatCalc 6 BASIC和MatCalc 6 PRO,灵活的许可类型如下:

l  ******许可证

²  单用户单节点许可证

²  多用户单节点许可证             

******许可证必须与我们的主许可证激活服务器至少一次交互以激活特定的计算机。单个用户许可只能由一个用户在给定的计算机上使用,而多用户许可证可以同时由多个用户使用。

 

Databases

MatCalc工程提供了用于钢、铝和镍基合金的CalpHAD型热力学数据库。这些数据库包含稳定和亚稳的两相数据,这些阶段特别适合于动力学模拟。它们是在对所有相关实验和理论信息进行批判性评估之后开发的,随后进行优化,并随着工业验证的性能的不断扩展。

 

l  ME-Fe database

元素:Fe, Al, B, C, Co, Cr, Cu, H, Hf, La, Mn, Mo, N, Nb, Ni, O, P, Pd, S, Si, Ti, V, W, Y          

标准应用:多组分相平衡计算和热动力学沉淀模拟在工具钢,微合金钢,9-12%Cr钢,pH马氏体时效钢,奥氏体不锈钢。             

特殊模拟:在微合金钢中耦合氮化物/硫化物析出,在回火马氏体中早期析出碳团簇,在钛合金辐照奥氏体钢中γγ沉淀。

Fe—C体系中亚稳态碳团簇和过渡碳化物的热力学解

            

 

l  ME-Al database

元素:Al, Cr, Cu, Fe, Li, Mg, Mn, Ni, Sc, Si, Sn, Ti, Zn, Zr             

标准应用:确定亚稳Co团簇和沉淀物的固溶温度,确定AlFeMnSi分散体的稳定性,AA2xxx,AA6xxx和AA7xxx合金中的热动力学沉淀模拟。             

特殊模拟:特别合金化铝合金的相平衡和热动力学沉淀模拟:AA-Li、AA-Sc、AA-Sn。

室温下Al-Mg-Si体系亚稳金属间相的热力学标准数据

 

l  ME-Ni database

元素:Ni, Al, B, C, Co, Cr, Cu, Fe, Hf, La, Mn, Mo, N, Nb, O, Re, Ru, S, Si, Ta, Ti, V, W, Y, Zr            

标准应用:在多组分锻造和铸造多晶镍基高温合金中测定合金γ-固溶体温度作为合金化的函数,Fe-Cr合金化镍基高温合金的热动力学沉淀模拟。             

特殊模拟:确定各种单晶镍基高温合金的相关系和析出物演变,双峰到多峰析出分布。

718种镍基高温合金Co和Al合金化过程中金属间化合物析出相的热力学稳定性在不同的名义Al/Ti比下,存在两种不同的η相,即Ti(η)或Al和Nb rich(η*)。

                

 

l  Customer-specific            

热力学和流动性数据库是降水和微观结构演变的预测动力学模拟的先决条件。我们可以定制专门的数据库来优化特殊的技术产品在合金和加工方面(热机械处理及其对相变、沉淀和强化的影响)。

定制开发的典型案例

²  Magnesium database

元素:Mg, Al, Ba, Ca, Mn, Si, Sr, Zn

标准应用:AZ系列镁合金:相稳定性和相组成的计算,微观偏析的评价,沉淀模拟。

特殊模拟:用于汽车应用的特殊抗蠕变性镁合金的相稳定性和沉淀演化,医用可降解镁合金的相稳定性和沉淀演化。

计算含Ba-Al-Ca的沉淀强化镁合金的平衡相组分(Ba用来提高蠕变抗力)

 

²  Magnesium High-strength low-alloy

元素:Mg,Zn,Ca

热力学数据库已经用于可生物降解镁基材料的沉淀模拟

Mg1Zn0.3Ca(重量%)的平衡级分,用McMgYV2.0.1计算

D =沉淀直径,Nd=沉淀物数密度,F=沉淀分数,ZPYEFF=齐纳钉扎效应

 

²  Molybdenum refractory database

元素:Mo, Hf, Ti, C, O           

标准应用:粉末冶金处理MHC合金中碳化物和氧化物稳定性的测定,固溶处理的******条件的确定。             

特殊模拟:模拟非均匀沉淀,评价氧对沉淀的作用。。

 

Quasibinary Mo -富钼角落的HFC图

 

²  Shape memory alloys database

元素:Ti,Ni,Cu,V             

标准应用:铜或钒合金Ti-Ni基形状记忆合金的金属间相稳定性的评价,固溶体温度的测定和亚稳析出相的组成。             

特殊模拟:评估合金化对马氏体相变的影响,模拟时间-温度-析出行为。

          

左图:不同形状Cu合金体妮促形状记忆合金的相图评价了奥氏体B2相与马氏体B19和B19马氏体相的工艺相关的相关系。

右图:Ti50.Ni27.5Cu20形状记忆合金-金属间相的时间和温度依赖性析出动力学

 

MatCalc 6目标市场

l  高校和科研所的金属冶金、材料研究、特别是与析出动力学分析、合金系统微观组织演变研究有关的专业;

l  工业领域中只要涉及处理不同金属的加工过程,将不无例外需要使用MatCalc 6;例如:金属制造商、汽车工业、航空航天工业、原子能发电工业等;

l  客户需要模拟和计算固体金属相变和微观结构演变的需求,都是MatCalc 6的专长领域。

 

MatCalc 6的详细资料及案例内容,请参阅以下地址:

http://matcalc.tuwien.ac.at/index.php/documentation/technical-papers

https://www.matcalc-engineering.com/index.php/matcalc-databases/matcalc-databases-sub

https://www.matcalc-engineering.com/index.php/about-us/references

https://www.matcalc-engineering.com/index.php/solutions/case-studies

 

附录:MatCalc 6全球代表性客户列表

  • Austria 
    • AMAG rolling GmbH, Ranshofen, Austria
    • Böhler Edelstahl GmbH & CoKG, Kapfenberg, Austria
    • Böhler Forging, Kapfenberg, Austria
    • Graz University of Technology - Institute for Materials Science and Welding, Graz Austria
    • LKR Light Metals Competence Center, Ranshofen, Austria
    • Materials Center Leoben Forschung GmbH, Leoben, Austria
    • Siemens VAI Metals Technologies GmbH, Casting&Rolling, Linz, Austria
    • University of Leoben, Department General, Analytical and Physical Chemistry, Leoben, Austria
    • University of Leoben, Department Metallurgy, Leoben, Austria
    • University of Leoben, Institute of Mechanics, Leoben, Austria
    • Vienna University of Technology - Institute of Materials Science and Technology, Vienna, Austria
    • voestalpine Stahl GmbH, Linz, Austria
    • voestalpine Stahl Donawitz GmbH & Co KG, Donawitz, Austria
  • Europe
    • Aalto University, School of Chemical Technology, Aalto, Finland
    • Armines Ecole des Mines dAlbi, Paris, France
    • AscoMetal CREAS (research centre), Hagondage, France
    • Aubert & Duval, Clermont-Ferrand La Pardieu, France
    • Benteler Steel/Tube GmbH, Paderborn, Germany
    • BGH Edelstahl Siegen GmbH, Siegen, Germany
    • CEA Saclay, Laboratoire d'Analyse Microstructurale des Matériaux, France
    • Centro Sviluppo Materiali S.p.A., Roma, Italy
    • Deutsche Edelstahlwerke GmbH, Witten, Germany
    • Dillinger Hüttenwerke, Dillingen/Saar, Germany
    • Electricite de France, Ecuelles, France
    • ENEA, Italian National Agency for New Technologies, Energy and Sustainable Economic Development, Rome, Italy
    • ETH Zürich, Laboratory of Metal Physics and Technology, Zürich, Switzerland
    • Fraunhofer IWM, Freiburg, Germany
    • FRO-AIR LIQUIDE Welding Italia S.p.A., Due Carrare, Italy
    • Georgsmarienhütte GmbH, Georgsmarienhütte Germany
    • Karlsruher Institut für Technologie, Karlsruhe, Germany
    • KTH, Materials Science and Engineering, Stockholm, Sweden
    • Metatech GmbH, Kamen, Germany
    • MTU Aero Engines, Munich, Germany
    • MTU Aero Engines Polska, Rzeszow, Poland
    • Osnabrück University of Applied Science, Osnabrück, Germany
    • Ruhr Universität Bochum, Bochum, Germany
    • RWTH Aachen - Department of Ferrous Metallurgy, Aachen Germany
    • RWTH Aachen - Institute for Materials Applications in Mechanical Engineering, Aachen Germany
    • Salzgitter Mannesmann Forschung, Duisburg, Germany
    • Salzgitter Mannesmann Forschung, Salzgitter, Germany
    • Siemens AG Corporate Technology, München Germany
    • Siemens LLC, Moscow, Russia
    • SKF B.V., MT Nieuwegein, The Netherlands
    • SMS Siemag AG, Düsseldorf, Germany
    • Tata Steel, IJmuiden, The Netherlands
    • Technical University Denmark - Department of Mechanical Engineering, Materials Science and Engineering, Lyngby, Denmark
    • TFH Georg Agricola, Bochum, Germany
    • TU Bergakademie Freiberg, Freiberg, Germany
    • TU Chemnitz, Chemnitz, Germany
    • University of Cambridge - Department of Materials Science and Metallurgy, UK
    • University of Warwick, Coventry, UK
    • Vallourec Deutschland GmbH, Düsseldorf, Germany
    • Vallourec Research Aulnoye, France
    • VDM Metals, Altena, Germany
    • Warsaw University of Technology, Warsaw, Poland
  • Others
    • CanmetMATERIALS, Hamilton, ON, Canada
    • Central Research Institute of Electric Power Industry, Tokyo, Japan
    • Chonbuk National University, Jeonju, Korea
    • Frank’s International Inc., Lafayette, LA, USA
    • GE India Technology Centre Pvt. Ltd., Bangalore, India
    • Graduate Institute of Ferrous Technology (GIFT), Pohang University of Science and Technology, Korea
    • Hitachi Metals Ltd., Yasugi, Japan
    • Hitachi Research Laboratory, Hitachi, Japan
    • Hitit University, Department of Metallurgical and Materials Engineering, Corum, Turkey
    • Indian Institute of Technology, Madras, Metallurgical and Materials Eng., India
    • JFE Steel Corporation, Chiba, Japan
    • King Mongkut’s University of Technology North Bangkok, Bangkok, Thailand
    • Kookmin University, Seoul, Korea
    • Korea Institute of Materials Science (KIMS), Changwon, Korea
    • Korea Institute of Science and Technology (KIST), Seoul, Korea
    • Lehigh University, Bethlehem, PA, USA
    • Mintek, Randburg, South Africa
    • Mitsubishi Heavy Industries, Ltd., Nagasaki, Japan
    • Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd., Hiroshima, Japan
    • Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd., Ibaraki, Japan
    • National Institute of Materials Science, Tsukuba, Japan
    • Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation, Chiba, Japan
    • Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation, Materials Design Technology Co. Ltd., Tokyo, Japan
    • Novelis Inc., Kennesaw, GA, USA
    • Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, TN, USA
    • Sandvik Asia Pvt. Ltd., Pune, India
    • Seoul National University, Department of Materials Science & Engineering, Seoul, Korea
    • SK Innovation, Daejeon, Korea
    • Tata Steel India, Mumbai, India
    • Texas A&M University, College Station, TX, USA
    • Tohoku University, Department of Metallurgy, Sendai, Japan
    • Tohoku University, Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Sendai, Japan
    • Tsinghua University, Beijing, China
    • Universite Laval, Quebec CIty, QC, Canada
    • University of Tokyo - School of Engineering, Tokyo, Japan

 

 

 

 

 

 

 

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