李斌
,
许庆彦
,
潘冬
,
柳百成
,
熊艳才
,
周永江
,
洪润洲
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2008.02.022
在大量实验数据统计分析的基础上,建立了低压铸造ZL114A铝合金形核模型,得到了相关热力学,动力学参数.采用了一种改进的Celluar Automaton方法耦合有限差分法对合金的宏观凝固及微观组织演化过程进行了数值模拟.考虑了固/液界面的溶质再分布、微观固相分数、曲率以及各向异性因素.利用阶梯铸件研究了不同冷却速度下晶粒度、二次枝晶臂间距以及共晶组织含量的变化规律,并将模拟值与实验值进行了对比验证.
关键词:
铝合金
,
低压铸造
,
微观组织
,
数值模拟
,
形核模型
吴孟武
,
熊守美
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00279
针对具有快速凝固特征的压铸工艺,通过热传导反算法得到较准确的压铸温度场,分析压铸镁合金凝固过程冷却曲线,建立了形核密度随冷却速率变化的形核模型.采用改进CA方法,建立了适用于镁合金hcp结构的枝晶生长模型.模型考虑了溶质扩散、成分过冷、曲率过冷以及界面各向异性等重要因素,实现了镁合金不同角度枝晶生长,再现了枝晶二次及三次枝晶臂生长,定向凝固不同温度梯度及凝固速率下的枝晶竞争生长以及三维枝晶生长等特征.应用所建立的形核及生长模型模拟了 AM50镁合金"阶梯"压铸件不同压铸工艺下的凝固组织,模拟结果与实验结果相吻合.
关键词:
镁合金
,
压铸
,
枝晶生长
,
形核模型
,
组织模拟
吴孟武
,
熊守美
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00004
针对镁合金压铸件表层晶粒细小均匀而心部晶粒较粗大且不均匀的特点,开展一系列压铸实验,研究镁合金压铸工艺对压室预结晶和压铸件最终凝固组织(特别是对晶粒大小、压室预结晶组织的含量及分布形态)的影响.采用数值模拟方法,以压铸实验统计数据为基础,建立了考虑压室预结晶的镁合金压铸形核模型,以此模拟更接近实际的压铸组织.应用所建立的形核及生长模型,模拟了不同压铸工艺下AM50镁合金"阶梯"压铸件的凝固组织,模拟结果与实验结果吻合较好.
关键词:
镁合金
,
压铸
,
预结晶组织
,
形核模型
,
组织模拟
陈瑞
,
许庆彦
,
吴勤芳
,
郭会廷
,
柳百成
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2014.00560
针对铝合金砂型铸造较低冷速特点,通过实测和分析不同凝固条件下的冷却曲线,建立了适用于铝合金形核密度随最大形核过冷度呈指数性变化的形核函数.通过与Pandat软件热力学、动力学、平衡相图数据库相耦合,并利用空间坐标变化等算法,建立了适用于三元铝合金二维、三维枝晶生长的CA模型.在该模型中,同时考虑了溶质扩散、成分过冷、曲率过冷、晶体择优取向以及不同组元之间相互作用等重要因素的影响.利用建立的形核和生长模型,模拟了Al-7Si-0.36Mg合金在不同凝固条件下的二维枝晶演化及形貌特征,描述了溶质组元的分布特征以及定量地预测了二次枝晶臂间距的变化,并与实验结果进行了对比.三维枝晶的模拟结果有效反映了枝晶空间结构复杂性和多样性,并与实验结果吻合良好.
关键词:
三元铝合金
,
形核模型
,
元胞自动机
,
枝晶生长
,
二次枝晶臂间距
陈忠伟
,
介万奇
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2004.10.004
为了定量地描述多元合金的实际形核过程,引入实验参数,建立了工业多元合金凝固过程中的经验形核模型,该模型把形核率与最终晶粒密度联系起来.该模型能根据设计的参考试样的实验结果计算工业合金凝固过程中单位体积熔体中有效异质核心表面积Sv和熔体中有效异质核心润湿角因子f(θ),进而分析实际铸件的形核特性.利用所建立的经验形核模型,针对Al-7Si合金和Al-7Si-0.55Mg合金,计算了一定熔炼条件下的形核参数.
关键词:
工业合金
,
形核模型
,
凝固
吴孟武熊守美
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00279
针对具有快速凝固特征的压铸工艺, 通过热传导反算法得到较准确的压铸温度场,分析压铸镁合金凝固过程冷却曲线, 建立了形核密度随冷却速率变化的形核模型.采用改进CA方法, 建立了适用于镁合金hcp结构的枝晶生长模型. 模型考虑了溶质扩散、成分过冷、曲率过冷以及界面各向异性等重要因素, 实现了镁合金不同角度枝晶生长, 再现了枝晶二次及三次枝晶臂生长, 定向凝固不同温度梯度及凝固速率下的枝晶竞争生长以及三维枝晶生长等特征. 应用所建立的形核及生长模型模拟了AM50镁合金“阶梯”压铸件不同压铸工艺下的凝固组织,模拟结果与实验结 果相吻合.
关键词:
镁合金
,
high pressure die casting
,
dendrite growth
,
nucleation model
,
microstructure simulation
吴孟武熊守美
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00004
针对镁合金压铸件表层晶粒细小均匀而心部晶粒较粗大且不均匀的特点, 开展一系列压铸实验, 研究镁合金压铸工艺对压室预结晶和压铸件最终凝固组织 (特别是对晶粒大小、压室预结晶组织的含量及分布形态)的影响. 采用数值模拟方法, 以压铸实验统计数据为基础, 建立了考虑压室预结晶的镁合金压铸形核模型, 以此模拟更接近实际的压铸组织. 应用所建立的形核及生长模型, 模拟了不同压铸工艺下AM50镁合金“阶梯”压铸件的凝固组织, 模拟结果与实验结果吻合较好.
关键词:
镁合金
,
high pressure die casting
,
externally solidified crystals
,
nucleation model
,
microstructure simulation
陈忠伟
,
介万奇
金属学报
为了定量地描述多元合金的实际形核过程，引入实验参数,建立了工业多元合金凝固过程中的经验形核模型, 该模型把形核率与最终晶粒密度联系起来。该模型能根据设计的参考试样的实验结果计算工业合金凝固过程中单位体积熔体中有效异质核心表面Sv和熔体中有效异质核心润湿角因子f， 进而分析实际铸件的形核特性。利用所建立的经验形核模型，针对Al-7Si合金和Al-7Si-0.55Mg合金，计算了一定熔炼条件下的形核参数。
关键词:
工业合金
,
nucleation model
,
solidification
