本文關鍵詞：全域鑄錠宏微觀耦合的數(shù)值模擬研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《華東交通大學》 2016年

基于相場法激光沉積石墨-銅梯度復合材料微觀結構研究

陳靜波  

【摘要】：激光直接沉積技術(LMD:laser direct metal deposition)是一種新型的基于激光熔覆技術發(fā)展而來的填料加工快速制造技術。本文以電氣化鐵路受電弓滑板材料為研究對象,通過建立相場模型模擬石墨-銅梯度復合材料微觀組織。研究了對流和增強相顆粒對微觀組織的作用,分析了溫度梯度、冷卻速度對微觀組織的影響機制。得出如下結果:根據(jù)經(jīng)典純物質(zhì)Wheeler相場模型,耦合溶質(zhì)場建立了二元合金相場模型。模擬激光沉積基板Cu-Sn合金凝固過程單枝晶和多枝晶的生長演化。在對流作用下,枝晶由于熱擴散和溶質(zhì)再分配,導致上游枝晶生長速度大于下游枝晶生長速度,隨著流速增大枝晶局部生長速度差異更加明顯。溫度梯度使枝晶在各界面處的生長速度發(fā)生變化,致使枝晶在熔體內(nèi)隨溫度梯度變化而變形。溫度梯度和冷卻速度作用于枝晶生長時,對流對枝晶的影響作用會減小。增強相顆粒隨體積分數(shù)增大,顆粒對枝晶生長的抑制作用越大;增強相顆粒的存在會使其與枝晶的界面溫度層重疊,使該區(qū)域溫度升高,過冷度減小,從而抑制枝晶在該區(qū)域的生長;增強相顆粒對溶質(zhì)擴散存在抑制作用,致使凝固過程固相析出的溶質(zhì)富集在枝晶固液界面處。冷卻速度能夠加快枝晶生長并出現(xiàn)枝晶粗化現(xiàn)象,最終加速凝固進程。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：華東交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB33
【目錄】：

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