本文關(guān)鍵詞：Cu-Cr-M合金連續(xù)鑄造過(guò)程中的濃度場(chǎng)模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)》 2013年

Cu-Cr-M合金連續(xù)鑄造過(guò)程中的濃度場(chǎng)模擬

劉家濤  

【摘要】：銅合金屬于一類集超高的強(qiáng)度、優(yōu)良的導(dǎo)電性、優(yōu)良的耐磨性等性能為一體的結(jié)構(gòu)與功能化金屬材料，對(duì)許多新興起和正處在快速發(fā)展中的制造工業(yè)有著無(wú)法取代的作用。本課題依據(jù)目前材料科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，將計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)應(yīng)用到銅合金的研究領(lǐng)域，針對(duì)具有重要應(yīng)用背景的Cu-Cr-M系（M=Zr、Mo、Nb、Y、Gd等）銅合金的特殊性質(zhì)，根據(jù)能量守恒定律，質(zhì)量守恒定律，并且依據(jù)傅里葉定律和菲克定律以及合金凝固理論，建立了Cu-Cr-M合金連續(xù)鑄造過(guò)程中的溫度場(chǎng)和濃度場(chǎng)數(shù)學(xué)模型，并采用MATLAB軟件編寫(xiě)離散方程。最后，依據(jù)建立起的數(shù)學(xué)模型對(duì)Cu-Cr-M合金連續(xù)鑄造過(guò)程中鑄坯的溫度和濃度分布進(jìn)行數(shù)值模擬。 本文建立的微分方程可以對(duì)合金鑄造過(guò)程中的固相區(qū)，液相區(qū)以及糊狀區(qū)即凝固區(qū)的溫度分布和溶質(zhì)分布進(jìn)行統(tǒng)一的描述，這不僅可以增加模擬的真實(shí)性，也簡(jiǎn)化了數(shù)學(xué)模擬過(guò)程。 在Cu-Cr-M合金凝固過(guò)程中，拉坯速度，鑄液的初始溶質(zhì)濃度以及澆注溫度都對(duì)鑄坯的溫度場(chǎng)產(chǎn)生影響，其中拉坯速度，鑄液的初始溶質(zhì)濃度對(duì)溫度影響較大，而澆注溫度對(duì)溫度場(chǎng)的影響較小，趨勢(shì)是平行拉坯方向距離彎月面越遠(yuǎn)，，鑄坯的溫度越低，垂直拉坯方向距離鑄坯中心軸越遠(yuǎn)溫度越低，下降速度也越快。研究表明凝固殼體中的溶質(zhì)分布主要是負(fù)偏析，隨著凝固的進(jìn)行，液相中的溶質(zhì)逐漸富集，最終會(huì)在鑄坯中心形成正偏析。 利用本文的數(shù)學(xué)模型，解析解方法和MATLAB編寫(xiě)的程序，對(duì)不同空間位置、不同運(yùn)行工作條件下，Cu-Cr-M合金連續(xù)鑄造坯體內(nèi)部各點(diǎn)處的溫度分布，溶質(zhì)濃度分布以及反應(yīng)轉(zhuǎn)化率進(jìn)行估算，同時(shí)也為連續(xù)鑄造結(jié)晶器的設(shè)計(jì)和運(yùn)行，以及實(shí)際操作中工藝參數(shù)的設(shè)定與優(yōu)化有一定的理論參考價(jià)值提供了理論參考。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TG291;TG249.7
【目錄】：

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 劉家濤;Cu-Cr-M合金連續(xù)鑄造過(guò)程中的濃度場(chǎng)模擬[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2013年

2 李玉亭;雙金屬?gòu)?fù)層材料的電磁連續(xù)鑄造技術(shù)研究[D];大連理工大學(xué);2003年

3 國(guó)磊;微型連鑄機(jī)的設(shè)計(jì)[D];蘭州理工大學(xué);2007年

4 王巖;鋁硅合金筒類鑄件的連鑄工藝研究[D];遼寧工學(xué)院;2007年

5 靜宇;Cu-Cr-M合金連鑄凝固過(guò)程流場(chǎng)數(shù)值模擬[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2013年

6 李軍;直流磁場(chǎng)下鋁合金復(fù)層鑄坯制備與模擬研究[D];大連理工大學(xué);2009年

7 萬(wàn)虹;CPC高速鋼復(fù)合軋輥連續(xù)鑄造溫度場(chǎng)有限元模擬及參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];武漢理工大學(xué);2008年

8 楊永昌;哈茲列特連鑄連軋鋁合金板帶組織和性能研究[D];鄭州大學(xué);2010年

9 劉大為;新型鋁錠連續(xù)鑄造機(jī)控制方法研究[D];蘭州理工大學(xué);2008年

10 馮璐;接觸式板坯連鑄機(jī)結(jié)晶器測(cè)量?jī)x方案設(shè)計(jì)[D];南京理工大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：Cu-Cr-M合金連續(xù)鑄造過(guò)程中的濃度場(chǎng)模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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