郭景杰
,
李新中
,
苏彦庆
,
吴士平
,
傅恒志
金属学报
利用充分形核假设和成分过冷准则以及相稳定生长的最高界面温度判据,
对包晶合金低速平界面凝固前沿尚未确立稳态成分分布的情况进行了分析,
并考虑到相生长的历史相关性, 建立了从初始到稳态的整个过渡区间,
随凝固距离变化的相选择模型. 与Hunziker模型相比, 更清楚地分析了
整个凝固过程中发生的相和组织形态的转变, 对实验现象进行了更合
理的解释. 对Ti-Al合金相选择图的计算结果与理论分析一致.
关键词:
包晶合金
,
directional solidification
,
phase selection
郭景杰
,
李新中
,
苏彦庆
,
吴士平
,
傅恒志
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2005.06.008
利用充分形核假设和成分过冷准则以及相稳定生长的最高界面温度判据,对包晶合金低速平界面凝固前沿尚未确立稳态成分分布的情况进行了分析,并考虑到相生长的历史相关性,建立了从初始到稳态的整个过渡区间,随凝固距离变化的相选择模型.与Hunziker模型相比,更清楚地分析了整个凝固过程中发生的相和组织形态的转变,对实验现象进行了更合理的解释.对Ti-Al合金相选择图的计算结果与理论分析一致.
关键词:
包晶合金
,
定向凝固
,
相选择
李新中
,
郭景杰
,
苏彦庆
,
吴士平
,
傅恒志
金属学报
对定向凝固包晶合金在不同生长条件下, 初生相和包晶相分别作为单相和充分形核相以
低速平界面生长时, 从初始到稳态的整个过渡区间, 两相在界面及界面前沿液相中的
溶质分布进行了分析. 利用充分形核假设和成分过冷准则以及相稳定生长的最高界面温
度判据, 分析了初始过渡区内可能发生的第二相形核转变, 确定了形成带状组织的成
分条件. 考虑到相生长的历史相关性, 将带状组织区分为周期性带状组织区和单一带状
组织区, 更能够对实验现象进行合理的解释. 对Ti--Al合金的计算结果与理论分析一致.
关键词:
包晶合金
,
directional solidification
,
band structure
李新中
,
郭景杰
,
苏彦庆
,
吴士平
,
傅恒志
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2005.06.007
对定向凝固包晶合金在不同生长条件下,初生相和包晶相分别作为单相和充分形核相以低速平界面生长时,从初始到稳态的整个过渡区间,两相在界面及界面前沿液相中的溶质分布进行了分析.利用充分形核假设和成分过冷准则以及相稳定生长的最高界面温度判据,分析了初始过渡区内可能发生的第二相形核转变,确定了形成带状组织的成分条件.考虑到相生长的历史相关性,将带状组织区分为周期性带状组织区和单一带状组织区,更能够对实验现象进行合理的解释.对T卜Al合金的计算结果与理论分析一致.
关键词:
包晶合金
,
定向凝固
,
带状组织
历长云
,
崔红保
,
王狂飞
,
米国发
,
吴士平
,
郭景杰
,
傅恒志
稀有金属材料与工程
在立式离心场下和重力场下对石墨型钛合金铸件在铸造过程的充填及凝固情况进行研究.结果表明:在立式离心场下钛合金熔体的铸造性能好,其流动性和充填性得到很大改善;尤其对3 mm壁厚薄壁件,在重力场下由于充填阻力大于充填力,合金熔体无法完全充填铸型,而在离心场下可以实现全部充填,且最小壁厚可达到0.3 mm.此外,离心场下由于离心力和科氏力的共同作用,铸件的缺陷明显减少,且随铸型转速的增加而不断减小.
关键词:
立式离心场
,
钛合金
,
充填
,
凝固
,
铸造性能
历长云
,
王海燕
,
吴士平
,
许磊
,
王狂飞
,
傅恒志
稀有金属材料与工程
研究立式离心场下不同铸造工艺参数对钛合金熔体的充填及凝固缺陷形成的影响.结果显示,立式离心场下得到的钛合金铸件质量优于重力场下的铸件.立式离心场下,合金熔体由于受离心力和科氏力的作用,沿着与旋转方向相对的型壁进行充填,且熔体的截面面积随充填长度的增加而逐渐减小,但是在内浇口处由于速度降低导致截面面积有所回升.此外,铸型的旋转方向,旋转半径及旋转速度直接影响铸件缺陷的形成.旋转方向直接影响合金熔体的充填顺序,进而影响合金熔体的凝固顺序及缺陷位置.实验结果显示,旋转半径及旋转速度的增加有利于减少铸件的缺陷体积.
关键词:
立式离心铸造
,
充填顺序
,
旋转方向
,
旋转半径
崔红保
,
郭景杰
,
苏彦庆
,
吴士平
,
李新中
,
傅恒志
金属学报
采用计算效率和计算精度较高的Fourier变换谱分析方法求解Cahn-Hilliard相场方
程, 并耦合热力学数据, 对Cu-Pb过偏晶合金在等温情况下液相分离过程中的颗粒生长
和Ostwald 熟化进行了模拟研究. 结果表明, 合金体系中两液相区中的第二
相颗粒生长和Ostwald 熟化过程可以通过调节能量梯度系数和迁移率系数实现.
在过饱和基体中第二相单个颗粒生长的计算结果表明, 颗粒生长的扩散过程主要是系
统自由能作用的结果, 能量梯度系数γ对颗粒与基体之间的浓度梯度起调节作用.
随着γ的减小, 两液相之间的浓度梯度增大, 颗粒轮廓线的斜率增加. 颗粒半径
的生长速率与经典的Zener理论良好吻合. 模拟了Cu-Pb过偏晶合金不混溶区析出第二
相颗粒半径的分布情况, 随着粗化过程的进行, 归一化颗粒半径的尺寸分布峰值由初始
的小于平均尺寸逐渐向平均尺寸靠近, 且最终超过平均尺寸。
关键词:
Cu--Pb过偏晶合金
,
null
,
null
李新中
,
苏彦庆
,
郭景杰
,
吴士平
,
傅恒志
金属学报
通过对当前包晶相变相场模型特征参数的优化, 建立了适合对具体合金包晶相变微观
组织演化进行模拟的相场模型．利用该模型对高G/vp定向凝固Ti-Al合金的
单个包晶相核心依附初生相表面的生长行为进行了模拟．结果表明, 三相交节点延伸特
性的差异将导致形成离散带状和岛屿带状两种典型组织．并且, 计算域宽度、包晶相
形核过冷度和初始成分直接影响到定向凝固包晶合金三相交节点的延伸, 也就影响到其最终的微观组织．
关键词:
包晶合金
,
directional solidification
,
phase-field model
苏彦庆
,
李新中
,
郭景杰
,
吴士平
,
傅恒志
金属学报
采用包晶相变相场模型分别模拟了高G/vP定向凝固Ti-Al合金在
小直径试样的连续形核和大直径试样的多重形核情况下, 包晶两相微观组织
演化．模拟结果表明, 对于小直径试样, 减小试样尺寸或减小包晶相形核过冷
度倾向于形成岛屿带状组织; 而对于大直径试样, 包晶相所占体积分数以及
形核率的不同将导致形成离散带状、岛屿带状和耦合生长组织．
关键词:
包晶合金
,
directional solidification
,
phase-field model
