Solidification structure and segregation behavior of S31254 superaustenitic stainless steel ingot containing 0 wt% B and 0.005 wt% B are investigated. The results show that serious element segregation and massive eutectics are present in the center of the ingot. By contrast, the addition of boron reduces the secondary dendrite spacing, the degree of elemental segregation, and the σ phase. Further, the effect of boron on the solidification process is studied by using the high‐temperature confocal laser scanning microscope and combined with Thermo‐Calc thermodynamic simulation results. The results show that boron can widen the solidification temperature range and greatly retard the matrix solidification. The role of boron in refining dendrite structure and inhibiting precipitation is further confirmed. The effect of boron on the constitutive equation of S31254 superaustenitic stainless steel has also been researched through isothermal compression testing in the temperature range of 950–1200 °C and strain rate range of 0.01–10 s −1 . The activation energy of the boron‐free and boron‐containing S31254 superaustenitic stainless steels based on the constitutive equation are 427.77 and 495.80 kJ mol −1 , respectively. Processing maps indicate that the instability domain is significantly reduced and the hot ductility is improved after the addition of B.

The primary objective of this research is to conduct an exhaustive experimental investigation into the damage identification and damage evolutionary mechanisms in laminated CFRP under low-velocity impact. The recorded acoustic signals were classified by Principal Component Analysis, Pearson correlation analysis and K-means++ clustering algorithm and four damage modes including matrix cracking, delamination, fiber–matrix debonding and fiber failure are identified. The Wavelet Packet Decomposition is used to analyze the characteristics of the signal in the time–frequency domain. Matrix cracking is the fundamental damage mode, with its characteristic frequency band being FB1. An increase in the FB3 of matrix cracking signals indicates the tendency to the inter-laminar region, leading to delamination damage. Fiber-matrix debonding is a two-phase damage mode. The transition of the energy components from FB1 to FB7, as indicated by the scanning electron microscopy (SEM) results, signifies the evolution of Fiber-matrix debonding. The initial stage is dominated by matrix peeling off the fiber surface, while the second half of the loading shows matrix peeling accompanied by fiber fracture. Fiber breakage failure is caused by local stress concentrations due to matrix cracking. In the later stages of loading, fibers fail by brittle fracture due to mutual compression without the involvement of matrix cracking as reflected by SEM and WPD.

Radio frequency (RF) inductively coupled plasma (ICP) sources for nuclear fusion are operated at low gas pressures, high power densities and low driving frequencies. The Faraday Shield (FS) is applied in order to protect the quartz vessel from the plasma and surface interaction. In this study, a 3D fluid model is developed to simulate the high-density plasma in the RF ICP source. Both FS and magnetic field filter are taken into account in this model. The study is focused on the spatial variations of the density and temperature of electrons under the conditions of various gas pressure (0.5–2.0 Pa), the RF current (50–140 A) and the remanent magnetization of permanent magnet (0–1.03 T). The obtained numerical results show that the temperature of electrons increases in the presence of FS owing to the strong electric field induced by FS. In addition, the density of electrons in front of the plasma grid increases in the presence of FS. This study can deepen the understanding of the prototype RF ICP source with the magnetic field filter and FS.