SiC颗粒增强铝基复合材料搅拌铸造过程数值模拟

使用Fluent软件对不同搅拌器形成的速度场、压力场和湍流动能进行数值模拟,并结合显微组织分析,比较了四叶直单桨、三叶螺旋单桨和双极螺旋单桨的速度场分布、压力场结构和湍流动能大小,以及其对SiC于熔体中分散的影响。结果表明:双极螺旋单桨形成的速度场中有轴向漩涡和径向循环,同时压力场中形成较大的负压通道利于颗粒进入熔体,湍流动能也大于两种单桨的湍流动能,带动更大范围的熔体运动,利于颗粒分散。通过显微组织观察,四叶直单桨没能形成良好的负压通道,颗粒未能充分进入熔体,三叶螺旋单桨搅拌形成的复合材料存在颗粒团聚现象,双极螺旋搅拌流场中轴向和径向速度都较大,压力场中形成较大的负压通道,搅拌范围广,形成颗粒分布较均匀的复合材料。