【摘要】：通過(guò)Al-7Si-0.36Mg合金定向凝固實(shí)驗(yàn)和元胞自動(dòng)機(jī)模型,開(kāi)展定向凝固枝晶形貌演化和一次枝晶臂間距選擇過(guò)程的實(shí)驗(yàn)和模擬。結(jié)果表明:在給定的凝固條件下,一次枝晶臂間距范圍是一個(gè)連續(xù)的變化區(qū)間。在恒定溫度梯度和不同凝固速度條件下,測(cè)得Al-7Si-0.36Mg合金一次枝晶臂間距上限值(λmax)、下限值(λmin)和平均值(λave)以及生長(zhǎng)速率之間的關(guān)系,且上限值和下限值的比值接近3。模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的吻合程度明顯優(yōu)于Hunt-Lu等解析模型的預(yù)測(cè)結(jié)果,表明CA模型在枝晶定向凝固過(guò)程枝晶形貌演化模擬和枝晶臂間距預(yù)測(cè)等方面的準(zhǔn)確性。結(jié)合模擬研究和文獻(xiàn)調(diào)研分析影響定向凝固一次枝晶臂選擇的因素,包括抽拉速度v、溫度梯度G、界面能大小、溶質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)DL、枝晶生長(zhǎng)取向與熱流方向的偏離角度θ等。
[Abstract]:Based on the directional solidification experiment of Al-7Si-0.36Mg alloy and the cellular automata model, the experiment and simulation of the evolution of dendritic morphology and the selection of primary dendritic arm spacing were carried out. The results show that the range of primary dendritic arm spacing is a continuous range under given solidification conditions. Under the condition of constant temperature gradient and different solidification rate, the relationship between the upper bound value of primary dendritic arm spacing (位 max), lower bound value (位 min), average value (位 ave) and growth rate of Al-7Si-0.36Mg alloy is measured, and the ratio of upper bound value to lower limit value is close to 3. The agreement between the simulation results and the experimental results is better than that of the analytical model such as Hunt-Lu, which indicates the accuracy of the CA model in the simulation of dendritic morphology evolution and the prediction of dendritic arm spacing during directional dendritic solidification. The factors influencing the selection of primary dendritic arm in directional solidification were analyzed by means of simulation study and literature investigation, including pulling speed v, temperature gradient G, interface energy, solute diffusion coefficient DL, dendrite growth orientation and deviation angle 胃 of heat flux, etc.
【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;
【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)基金資助項(xiàng)目(51374137,51171089)
【分類(lèi)號(hào)】：TG292

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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6 何德s，

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