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SCM435钢大方坯凝固过程组织的模拟

徐东 , 朱苗勇 , 祭程 , 唐正友

材料科学与工艺

为了模拟不同冷却状态下的连铸坯的凝固组织,利用反算确定了SCM435钢325 mm×280 mm连铸坯的换热系数,采用有限元法模拟了连铸传热过程,获得了连铸坯的温度场及冷却速率,在此基础上与元胞自动机耦合模拟了连铸坯的凝固组织.研究发现,表面细晶区很大,且在连铸结晶器中完成形核并长大形成,而柱状晶开始形核于结晶器末端.降低形核数,晶粒密度、最大晶粒面积、平均半径存在不同程度的改变,其中晶粒的最大截面积增加了2.7倍,而微调成分对晶粒密度与平均半径影响较小,但同样凝固条件下晶粒不均匀程度有所加剧.

关键词: 连铸坯 , 晶粒密度 , 凝固组织 , 元胞自动机 , 冷却速率

单晶高温合金螺旋选晶过程的数值模拟与实验研究Ⅰ.引晶段

张航 , 许庆彦 , 孙长波 , 戚翔 , 唐宁 , 柳百成

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00213

从实验及模拟角度对比研究了引晶段的晶粒密度和取向随晶粒生长高度(研究位置距试样底面的高度)的变化规律,并给出了引晶段参数的设计准则.采用EBSD晶体取向成像技术获得了引晶段截面的晶粒形貌和取向极图;采用CA-FD方法,针对单晶定向凝固过程进行数理建模与仿真,实现了凝固过程的三维宏观温度场与微观组织生长的模拟计算.从宏、微观角度解释了定向凝固过程的晶粒竞争演化行为,为引晶段设计提供理论支持.

关键词: 螺旋选晶器 , 引晶段 , 数值模拟 , 晶粒取向 , 晶粒密度

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