垂直向上凝固Al-Cu铸件中微观孔洞形成的数值模拟

基于枝晶间流动的Darcy定律,考虑了凝固过程氢的宏观扩散与传输,建立了耦合氢宏观偏析的铝合金铸件微观孔洞形成的数学模型,并进行了实时熔炼的Al-4.5%Cu(质量分数)铸件的垂直向上凝固实验,铸件微观组织和孔洞的分析结果表明:铸件沿着高度方向包括了柱状晶、柱状晶向等轴晶转变(CET)和等轴晶3个区域;柱状晶区域内微观孔洞体积分数存在递减的分布规律,且邻近底部冷模的试样微观孔洞体积分数最大.采用所建立的模型对实验铸件微观孔洞形成进行了模拟,模拟结果与实验结果吻合较好;而当忽略氢宏观偏析时,模拟结果与实验结果存在较大误差.研究表明,氢的宏观偏析对微观孔洞的形核与分布具有重要影响.

铝合金铸件氧化膜卷入的数值模拟

在直接有限差分法DFDM(Direct Finite Difference Method)进行铸件充型过程模拟的基础上,提出了充型过程自由表面碰撞中表面氧化膜破碎,及其后破碎氧化膜流动的计算模型.对试验铝合金铸件进行了模拟应用,使用特殊X射线装置对该铸件实际充型过程及自由表面进行了实时观察验证,通过实际铸件的气孔、收缩缺陷分布的检测,对氧化膜卷入模拟结果进行了定性验证分析.

一种芯砂充填密度分布的数值模拟法

提出了一个重要假设：充填密度与成形压及其历程的关系式，建立了二流体二压力混相流模型，用直接差分法解析了负压造型时芯砂的移动与密度分布。通过理论与实验结果的比较，考察了模型的妥当性、解析方法的可行性以及芯砂的充填机制。可用直接差分法正确解出二流体二压力混相流模型来预测负压造型中砂芯的充填密度及其分布。

负压造型时芯砂充填密度分布及其影响因素

通过直接观察圆筒内芯砂的充填过程，测定空气压和粉体压的变化以及砂芯的充填密度分布，考察了芯砂的充填机理，指出砂芯的密度分布一定程度上可用砂粒接触时产生的粉体压理论说明。阐述了影响圆筒内砂芯密度分布的主要因素有高速运动砂粒急速停止时的冲击、流过多孔质砂层的气流阻抗以及壁面前断摩擦。

铝合金的急冷凝固加工

1 前言近年来,世界各国都在积极开发研制用急冷凝固法生产新材料,尤其是铝。通常采用冷却速度不太快的平衡凝固加工法,在1(重量)％以上的可固溶数种合金元素(约低于8种元素),这样限制了合金设计的自由度,而采用急冷凝固法时,则扩大了固溶界限,希望能形成非晶化、晶粒及结晶化合物的微细组织,大幅度地提高了合金设计的自由度研究。关于急冷凝固法,重点介绍最近急冷凝固加工生产的成果及动向。凝固时,急冷是实现过冷的一种重要方式。

AC4CH(ZL101)合金半固态压缩变形试验

通过AC4CH合金半固态压缩试验研究,揭示AC4CH合金压缩变形特性及半固态组织演变行为.为确保压缩过程试件温度的恒定,试件在电阻炉中进行压缩变形.通过设定的温度传感器和控制装置控制二次加热的加热路径和保温温度.结果表明,变形速率对半固态合金流动应力的影响呈幂指数关系,变形速率还影响压缩试件的破裂行为.