袁训锋
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丁雨田
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郭廷彪
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胡勇
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唐向前
中国有色金属学报
基于Wheeler等提出的纯扩散相场模型,建立耦合溶质场、温度场和流场的相场模型,采用有限差分法对控制方程进行数值求解,研究Ni-Cu合金凝固过程中单晶粒枝晶和多晶粒枝晶在强制对流作用下的生长行为.结果表明:熔体的流动显著改变凝固前沿的传热和传质,从而改变枝晶的生长行为.在流速为6.43 m/s的垂直强制对流作用下,上游枝晶受过冷熔体冲刷,枝晶尖端溶质浓度和温度低,实际过冷度大,枝晶生长迅速,稳态生长速度比纯扩散时增加28%;热量和溶质在下游富集,下游枝晶尖端溶质浓度和温度高,实际过冷度小,枝晶生长缓慢,稳态生长速度比纯扩散时减小26%.
关键词:
Ni-Cu合金
,
相场法
,
强制对流
,
枝晶生长
,
凝固
,
溶质场
,
温度场
,
流场
戴希魁
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金青林
,
蒋业华
,
周荣
机械工程材料
采用金属/气体共晶定向凝固技术制备了藕状多孔铜,建立了凝固界面前沿溶质场模型,采用模型计算分析了工艺参数(凝固速率、氢气压力和温度)对多孔铜结构参数(孔隙率和孔间距)和溶质浓度的影响,并与试验结果进行了对比.结果表明:保持氢气压力和温度不变时,孔间距(λ)和凝固速率(v)呈vλ2 =E(常数)的关系;孔隙率主要受氢气压力的影响,孔间距主要受凝固速率和氢气压力的共同影响;模型计算结果和试验结果吻合较好;随着氢气压力或凝固速率的升高,固液界面前沿溶质富集程度越来越大,而随着温度的升高,溶质的富集程度越来越小.
关键词:
藕状多孔铜
,
定向凝固
,
结构参数
,
溶质场
杜凤山
,
吕征
,
黄华贵
,
许志强
,
安仲健
中国有色金属学报
以薄带铸轧中心线偏析问题为研究对象，从宏观和微观角度分析铸轧薄带芯部偏析的成因与机理，建立完全耦合溶质场、流场、温度场的数学模型。通过数学模型对铸轧铝合金熔池中的Fe、Mn元素分布进行研究。结果表明：理论研究与实验结果基本吻合。熔池区凝固组织以柱状晶形式沿?001?方向迅速生长，同时溶质成分逐渐偏聚于熔池芯部区域，并在Kiss点区域达到最大值。其中Fe元素在Kiss点区域的含量明显高于其他区域的，完全凝固后易产生中心线偏析。随着铸轧速度的提高，辊缝宽度增大，中心线偏析趋势增强。
关键词:
双辊薄带铸轧
,
溶质场
,
流场
,
中心线偏析
,
Kiss点
刘志勇
,
许庆彦
,
柳百成
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2006.12.012
针对工程上应用广泛的AZ91D压铸镁合金,建立了其凝固过程中微观组织演化的数学物理模型.采用改进的三维微观元胞自动机(CA)模型,耦合三维溶质场计算,结合压铸镁合金进行了微观组织模拟.模拟结果再现了在多晶粒同时生长的情况下,初生晶间的溶质扩散、溶质富集直至共晶转变的全部演化过程.应用此模型模拟了实际AZ91D压铸件不同部位的微观组织,模拟结果与金相观察结果符合较好.
关键词:
镁合金
,
压铸
,
微观组织模拟
,
溶质场
刘志勇
,
许庆彦
,
柳百成
金属学报
针对工程上应用广泛的AZ91D压铸镁合金, 建立了其凝固过程中微观组织演化的数学物理模型. 采用改进的三维微观元胞自动机(CA)模型, 耦合三维溶质场计算,结合压铸镁合金进行了微观组织模拟. 模拟结果再现了在多晶粒同时生长的情况下,初生晶间的溶质扩散、溶质富集直至共晶转变的全部演化过程. 应用此模型模拟了实际AZ91D压铸件不同部位的微观组织, 模拟结果与金相观察结果符合较好.
关键词:
镁合金
,
Solute concentration field
,
Magnesium alloy
,
Die casting
