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单相合金凝固过程微观组织的三维数值模拟
被引量:
17
1
作者
梁作俭
许庆彦
+3 位作者
李嘉荣
袁海龙
刘世忠
柳百成
《金属学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2004年第4期439-444,共6页
基于晶粒形核和生长物理过程及热质基本传输过程,建立了单相台金凝固过程微观组织和微观偏析形成及枝晶形貌演化的三维数学模型,模型中考虑了成分过冷、曲率过冷和各向异性等重要因素.数值模拟结果表明,所建数学模型能够合理反映质点形...
基于晶粒形核和生长物理过程及热质基本传输过程,建立了单相台金凝固过程微观组织和微观偏析形成及枝晶形貌演化的三维数学模型,模型中考虑了成分过冷、曲率过冷和各向异性等重要因素.数值模拟结果表明,所建数学模型能够合理反映质点形核、晶粒生长和柱状→等轴晶转变物理过程,温度场、溶质场和微观组织形貌的模拟计算结果合理.自由枝晶生长过程的模拟结果表明,各向异性强度对枝晶生长和最终组织形貌具有重要影响:强各向异性趋于得到分支发达的树型结构,内部组织为取向平行排列规则的二次枝晶臂簇;而弱各向异性趋于得到表面凹凸不平的近似正八面体结构.模拟结果还证实枝晶内部存在小的孤立熔池,这有助于揭示微观组织中出现点偏析和微观缩松的根本原因.
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关键词
微观组织
数值模拟
单相
合金
凝固
过程
下载PDF
职称材料
过共晶Ti-Si合金熔体电磁定向凝固过程实验和数值模拟
2
作者
王均鹏
马文会
+2 位作者
朱奎松
刑爱民
吕国强
《昆明理工大学学报(自然科学版)》
北大核心
2021年第4期1-10,共10页
通过建立电磁场-热场-流场多物理场耦合数学模型,采用实验和COMSOL Multiphysics 5.4商业软件研究了Ti-89 wt.%Si合金熔体在电磁感应定向凝固过程中的不同线圈功率、电磁频率和下拉速率下Ti-Si合金熔体的流动行为,及其对初晶硅相电磁分...
通过建立电磁场-热场-流场多物理场耦合数学模型,采用实验和COMSOL Multiphysics 5.4商业软件研究了Ti-89 wt.%Si合金熔体在电磁感应定向凝固过程中的不同线圈功率、电磁频率和下拉速率下Ti-Si合金熔体的流动行为,及其对初晶硅相电磁分离的影响规律.研究表明:电流频率为15kHz时,熔体的平均流动速度最大,分离效果较好;线圈功率为5.4kW、固相分数为0.50时,熔体的最大流速为0.55m/s,硅富集层的含量达到95.84%.此外,增大下拉速率会导致熔体的平均流速减小以及凝固前沿吸收硅原子的时间变短,从而导致硅相富集效果变差,不利于硅相与合金的分离,下拉速率从10μm/s增加到50μm/s,硅富集层中硅含量从93.96%降低至88.04%.
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关键词
流场
Ti-Si
合金
合金
熔体
定向
凝固
数值模拟
合金凝固过程
原文传递
冷却速率对Mg-Gd-Y-Zr合金凝固组织的影响(英文)
被引量:
11
3
作者
周吉学
杨院生
+3 位作者
童文辉
王杰
付俊伟
汪彬
《稀有金属材料与工程》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第11期1899-1902,共4页
通过改变凝固过程中的冷却速率,研究了冷却速率对Mg-Gd-Y-Zr合金凝固组织与成分微观偏析的影响。随冷却速率提高,合金组织明显细化,初生相形貌由粗大等轴枝晶逐渐向细小树枝晶转变,合金凝固过程中形核率增加,合金晶粒尺寸逐渐减小;冷却...
通过改变凝固过程中的冷却速率,研究了冷却速率对Mg-Gd-Y-Zr合金凝固组织与成分微观偏析的影响。随冷却速率提高,合金组织明显细化,初生相形貌由粗大等轴枝晶逐渐向细小树枝晶转变,合金凝固过程中形核率增加,合金晶粒尺寸逐渐减小;冷却速率的提高可以降低溶质元素的扩散速率,从而增加合金元素在枝晶干中的固溶度,减轻凝固过程中合金元素Gd与Y的微观偏析,同时使凝固过程中形成的共晶减少,共晶组织分布更加弥散、均匀。
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关键词
冷却速率
合金
凝固
组织
MICROSTRUCTURE
cooling
rate
合金凝固过程
MICROSTRUCTURE
微观偏析
合金
元素
solid
solubility
volume
fraction
等轴枝晶
significant
组织分布
溶质元素
扩散速率
晶粒尺寸
合金
组织
共晶
形核率
相形貌
原文传递
题名
单相合金凝固过程微观组织的三维数值模拟
被引量:
17
1
作者
梁作俭
许庆彦
李嘉荣
袁海龙
刘世忠
柳百成
机构
清华大学机械工程系
北京航空材料研究院先进高温结构材料国防科技重点研究室
出处
《金属学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2004年第4期439-444,共6页
基金
国家自然科学重大基金项目59990473
国家重点基础研究发展规划项目G2000067208-3资助
文摘
基于晶粒形核和生长物理过程及热质基本传输过程,建立了单相台金凝固过程微观组织和微观偏析形成及枝晶形貌演化的三维数学模型,模型中考虑了成分过冷、曲率过冷和各向异性等重要因素.数值模拟结果表明,所建数学模型能够合理反映质点形核、晶粒生长和柱状→等轴晶转变物理过程,温度场、溶质场和微观组织形貌的模拟计算结果合理.自由枝晶生长过程的模拟结果表明,各向异性强度对枝晶生长和最终组织形貌具有重要影响:强各向异性趋于得到分支发达的树型结构,内部组织为取向平行排列规则的二次枝晶臂簇;而弱各向异性趋于得到表面凹凸不平的近似正八面体结构.模拟结果还证实枝晶内部存在小的孤立熔池,这有助于揭示微观组织中出现点偏析和微观缩松的根本原因.
关键词
微观组织
数值模拟
单相
合金
凝固
过程
Keywords
microstructure
numerical simulation
single phase alloy
solidification
分类号
TG244 [金属学及工艺—铸造]
下载PDF
职称材料
题名
过共晶Ti-Si合金熔体电磁定向凝固过程实验和数值模拟
2
作者
王均鹏
马文会
朱奎松
刑爱民
吕国强
机构
昆明理工大学省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室
昆明理工大学真空冶金国家工程实验室
昆明理工大学冶金与能源工程学院
攀枝花学院
云南能投化工有限责任公司
出处
《昆明理工大学学报(自然科学版)》
北大核心
2021年第4期1-10,共10页
基金
国家自然科学基金联合基金项目(U1137601)
云南省重大科技专项项目(202002AB080002)
四川省应用基础研究项目(2021YJ0548)。
文摘
通过建立电磁场-热场-流场多物理场耦合数学模型,采用实验和COMSOL Multiphysics 5.4商业软件研究了Ti-89 wt.%Si合金熔体在电磁感应定向凝固过程中的不同线圈功率、电磁频率和下拉速率下Ti-Si合金熔体的流动行为,及其对初晶硅相电磁分离的影响规律.研究表明:电流频率为15kHz时,熔体的平均流动速度最大,分离效果较好;线圈功率为5.4kW、固相分数为0.50时,熔体的最大流速为0.55m/s,硅富集层的含量达到95.84%.此外,增大下拉速率会导致熔体的平均流速减小以及凝固前沿吸收硅原子的时间变短,从而导致硅相富集效果变差,不利于硅相与合金的分离,下拉速率从10μm/s增加到50μm/s,硅富集层中硅含量从93.96%降低至88.04%.
关键词
流场
Ti-Si
合金
合金
熔体
定向
凝固
数值模拟
合金凝固过程
Keywords
flow field
Ti-Si alloy
alloy melt
directional solidification
numerical simulation
solidification process of alloy
分类号
TG166.5 [金属学及工艺—热处理]
O743.2 [理学—晶体学]
原文传递
题名
冷却速率对Mg-Gd-Y-Zr合金凝固组织的影响(英文)
被引量:
11
3
作者
周吉学
杨院生
童文辉
王杰
付俊伟
汪彬
机构
中国科学院金属研究所
山东科学院新材料研究所
出处
《稀有金属材料与工程》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第11期1899-1902,共4页
基金
National Natural Science Foundation of China (50774075)
National Science and Technology Support Plan Project (2006BAE04B01-4)
文摘
通过改变凝固过程中的冷却速率,研究了冷却速率对Mg-Gd-Y-Zr合金凝固组织与成分微观偏析的影响。随冷却速率提高,合金组织明显细化,初生相形貌由粗大等轴枝晶逐渐向细小树枝晶转变,合金凝固过程中形核率增加,合金晶粒尺寸逐渐减小;冷却速率的提高可以降低溶质元素的扩散速率,从而增加合金元素在枝晶干中的固溶度,减轻凝固过程中合金元素Gd与Y的微观偏析,同时使凝固过程中形成的共晶减少,共晶组织分布更加弥散、均匀。
关键词
冷却速率
合金
凝固
组织
MICROSTRUCTURE
cooling
rate
合金凝固过程
MICROSTRUCTURE
微观偏析
合金
元素
solid
solubility
volume
fraction
等轴枝晶
significant
组织分布
溶质元素
扩散速率
晶粒尺寸
合金
组织
共晶
形核率
相形貌
Keywords
Mg-Gd-Y-Zr alloy cooling rate microstructure dendritic segregation
分类号
TG111.4 [金属学及工艺—物理冶金]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
单相合金凝固过程微观组织的三维数值模拟
梁作俭
许庆彦
李嘉荣
袁海龙
刘世忠
柳百成
《金属学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2004
17
下载PDF
职称材料
2
过共晶Ti-Si合金熔体电磁定向凝固过程实验和数值模拟
王均鹏
马文会
朱奎松
刑爱民
吕国强
《昆明理工大学学报(自然科学版)》
北大核心
2021
0
原文传递
3
冷却速率对Mg-Gd-Y-Zr合金凝固组织的影响(英文)
周吉学
杨院生
童文辉
王杰
付俊伟
汪彬
《稀有金属材料与工程》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010
11
原文传递
已选择
0
条
导出题录
引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
检索结果
已选文献
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