【摘要】：基于枝晶生長(zhǎng)的擴(kuò)散界面模型,改進(jìn)元胞自動(dòng)機(jī)法,并結(jié)合有限差分法,綜合考慮濃度場(chǎng)、溫度場(chǎng)以及熔池形狀,建立Fe-0.04%C(質(zhì)量分?jǐn)?shù))合金枝晶生長(zhǎng)和溶質(zhì)濃度分布模型。模擬單個(gè)等軸晶的生長(zhǎng)形貌及枝晶尖端生長(zhǎng)速度隨時(shí)間的變化關(guān)系、多個(gè)等軸晶的生長(zhǎng)形貌和溶質(zhì)濃度分布、柱狀晶的生長(zhǎng)形貌和耦合溫度場(chǎng)后的柱狀晶-等軸晶轉(zhuǎn)變過(guò)程,并與實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明:取向角對(duì)枝晶形貌有一定的影響;枝晶尖端生長(zhǎng)速度隨時(shí)間的延長(zhǎng)最后趨于穩(wěn)定;熔池形狀影響柱狀晶生長(zhǎng)形貌;溶質(zhì)主要富集在枝晶根部及晶界處。模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好。
[Abstract]:Based on the diffusion interface model of dendritic growth, the improved cellular automata method and the finite difference method are used to consider the concentration field, temperature field and molten pool shape. A model of dendritic growth and solute concentration distribution of Fe-0.04%C alloy was established. The growth morphology of single equiaxed crystal and the growth rate of dendrite tip vary with time, the growth morphology and solute concentration distribution of multiple equiaxed crystals, the growth morphology of columnar crystal and the transformation process of columnar crystal and equiaxed crystal after coupling temperature field are simulated. And compared with the experiment. The results show that orientation angle has a certain influence on dendritic morphology, the growth rate of dendritic tip tends to be stable with the extension of time, the shape of molten pool affects the morphology of columnar crystal growth, and the solute is mainly enriched at the dendritic root and grain boundary. The simulation results are in good agreement with the experimental results.
【作者單位】： 西安理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51274162) 國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃資助項(xiàng)目(2013AA031303)
【分類(lèi)號(hào)】：TG40

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2399193