本文選題：三元鋁合金 + 形核模型　； 參考：《金屬學(xué)報(bào)》2015年06期

【摘要】：針對(duì)鋁合金砂型鑄造較低冷速特點(diǎn),通過實(shí)測(cè)和分析不同凝固條件下的冷卻曲線,建立了適用于鋁合金形核密度隨最大形核過冷度呈指數(shù)性變化的形核函數(shù).通過與Pandat軟件熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、平衡相圖數(shù)據(jù)庫相耦合,并利用空間坐標(biāo)變化等算法,建立了適用于三元鋁合金二維、三維枝晶生長(zhǎng)的CA模型.在該模型中,同時(shí)考慮了溶質(zhì)擴(kuò)散、成分過冷、曲率過冷、晶體擇優(yōu)取向以及不同組元之間相互作用等重要因素的影響.利用建立的形核和生長(zhǎng)模型,模擬了Al-7Si-0.36Mg合金在不同凝固條件下的二維枝晶演化及形貌特征,描述了溶質(zhì)組元的分布特征以及定量地預(yù)測(cè)了二次枝晶臂間距的變化,并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比.三維枝晶的模擬結(jié)果有效反映了枝晶空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和多樣性,并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合良好.
[Abstract]:According to the characteristics of low cooling rate in aluminum alloy sand mold casting, the nucleation function suitable for aluminum alloy nucleation density changing exponentially with the maximum nucleation undercooling degree was established by measuring and analyzing the cooling curves under different solidification conditions. By coupling with Pandat software thermodynamics, kinetics, equilibrium phase diagram database, and using the algorithm of space coordinate change, a CA model suitable for 2D and 3D dendritic growth of ternary aluminum alloy was established. In this model, the effects of solute diffusion, composition undercooling, curvature undercooling, crystal preferred orientation and interaction between different components are considered. Using the nucleation and growth model established, the two-dimensional dendritic evolution and morphology of Al-7Si-0.36mg alloy under different solidification conditions were simulated, the distribution characteristics of solute components and the change of secondary dendritic arm spacing were described. The simulation results of 3D dendrite reflect the complexity and diversity of dendritic space structure and agree well with the experimental results.
【作者單位】： 清華大學(xué)材料學(xué)院先進(jìn)成形制造教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;明志科技有限公司;
【基金】：國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目2011CB706801 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目51374137和51171089 國(guó)家科技重大專項(xiàng)項(xiàng)目2012ZX04012-011和2011ZX04014-052資助~~
【分類號(hào)】：TG292

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前8條

1 Rui Chen;Qingyan Xu;Baicheng Liu;;A Modified Cellular Automaton Model for the Quantitative Prediction of Equiaxed and Columnar Dendritic Growth[J];Journal of Materials Science & Technology;2014年12期

2 李斌;許慶彥;潘冬;柳百成;熊艷才;周永江;洪潤(rùn)洲;;低壓鑄造ZL114A鋁合金微觀組織模擬[J];金屬學(xué)報(bào);2008年02期

3 霍亮;韓志強(qiáng);柳百成;;基于兩套網(wǎng)格的CA方法模擬鑄造鎂合金凝固過程枝晶形貌演化[J];金屬學(xué)報(bào);2009年12期

4 吳孟武;熊守美;;基于改進(jìn)CA方法的壓鑄鎂合金微觀組織模擬[J];金屬學(xué)報(bào);2010年12期

5 石玉峰;許慶彥;龔銘;柳百成;;定向凝固過程中NH_4Cl-H_2O枝晶生長(zhǎng)的數(shù)值模擬[J];金屬學(xué)報(bào);2011年05期

6 江鴻翔;趙九洲;;枝晶生長(zhǎng)的三維元胞自動(dòng)機(jī)模擬[J];金屬學(xué)報(bào);2011年09期

7 趙九洲;李璐;張顯飛;;合金凝固過程元胞自動(dòng)機(jī)模型及模擬方法的發(fā)展[J];金屬學(xué)報(bào);2014年06期

8 陳瑞;石玉峰;許慶彥;柳百成;;冷卻速度對(duì)Al-7Si-0.3Mg-0.15Fe合金凝固參數(shù)和微觀組織的影響(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2014年06期

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王恩睿;惠希東;王建國(guó);谷鳳龍;;鑄造共晶鋁硅合金中析出相對(duì)斷裂行為的影響[J];北京科技大學(xué)學(xué)報(bào);2011年12期

2 范宋杰;何國(guó)球;張衛(wèi)華;劉曉山;徐瑞萱;;A356鑄造鋁合金疲勞性能影響因素概述[J];材料導(dǎo)報(bào);2007年09期

3 劉曉山;何國(guó)求;范宋杰;張衛(wèi)華;;交變應(yīng)力下A356鋁合金疲勞行為及微結(jié)構(gòu)演變[J];材料導(dǎo)報(bào);2007年10期

4 黎正華;李曉謙;張明;許顯華;;超聲外場(chǎng)對(duì)7050鋁合金鑄錠凝固微觀組織的影響[J];粉末冶金材料科學(xué)與工程;2011年03期

5 樊振中;熊艷才;洪潤(rùn)洲;;不同充型條件下應(yīng)力框鑄件的力學(xué)性能[J];材料工程;2012年09期

6 石玉峰;許慶彥;柳百成;;基于改進(jìn)元胞自動(dòng)機(jī)方法的強(qiáng)制對(duì)流作用下三維枝晶生長(zhǎng)的數(shù)值模擬[J];稀有金屬材料與工程;2013年04期

7 楊少鋒;王再友;;壓鑄鎂合金的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)[J];材料工程;2013年11期

8 劉斌;何國(guó)求;樊康樂;劉曉山;佘萌;朱e，

本文編號(hào)：2117339