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低压铸造温度场数值模拟中换热情况处理
王柯,
重庆大学学报 , 2002, DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2002.12.004
Abstract: 以戴卡轮毂制造有限公司铝合金轮毂生产为背景,开发以个人微机为硬件基础的Windows平台下低压铸造充型与凝固模拟软件。传热计算是凝固模拟技术的基础,对低压铸造复杂的边界换热现象进行了全面的研究,建立了引入冷却介质模型块的立体计算模型,根据传热计算中的节点分布位置,详细分析了各种不同的传热计算方式,并针对实际生产中用户可以直接调控的冷却系统参数建立了综合的计算模型。
垂直定向凝固条件下通道偏析形成过程的数值模拟
韩志强,
金属学报 , 2003,
Abstract: 建立了描述合金凝固过程热-溶质对流和宏观偏析形成过程的数学模型.模型中耦合求解了凝固过程中质量、动量、能量和溶质守恒方程;同时,基于固液两相区中湿度和成分的耦合关系建立了固相分数场的更新方法.利用该模型模拟了底部冷却的二维矩形区域内Fe-C合金凝固过程中通道偏析的形成和发展过程.模拟结果表明,垂直定向凝固条件下通道偏析形成于液相线前沿附近,而不是两相区内部.这一结果很好支持了文献中基于实验观察提出的通道偏析形成机理.
有外加相存在时Al-Si合金枝晶微观组织数值模拟
李斌,许庆彦,
金属学报 , 2007,
Abstract: 对有外加SiC颗粒(SiCp)时的Al-7.0%Si(质量分数)合金熔体凝固过程中球状颗粒与枝晶间相互作用以及包含颗粒分布的微观组织形成过程进行了模拟研究,在热、溶质守恒的基础上考虑了溶质再分布、界面曲率以及各向异性的影响,分别对颗粒、固相、液相以及固/液界面进行处理,建立了单个及多个颗粒与枝晶相互作用的数值模型,预测了单个颗粒与凝固界面之间的吞并/推移现象,并研究了颗粒附近枝晶生长的溶质、速度场分布以及界面形状,再现了多颗粒与多枝晶相互作用直至最终偏聚到枝晶间的过程。模拟结果表明,颗粒被推移时颗粒与界面的相互作用是一个非稳态的过程,但是在凝固速率较低的条件下可以按照稳态推移的模式进行处理。模拟得到的颗粒分布及微观组织与实验结果吻合较好。
晶体生长的初始成分过渡区
李言祥,
金属学报 , 1988,
Abstract: 本文讨论晶体单向平面生长时,初始过渡阶段的溶质分布.给出了初始过渡阶段固—液界面前沿液相中的溶质浓度分布表达式;提出了缩短初始过渡区长度的方法;确定了最短过渡区长度的极限;找出了实现最短过渡区所要求的速度函数.
MICROSTRUCTURE AND PHASE TRANSFORMATION DURING ANNEALING OF RAPIDLY SOLIDIFIED Al-Fe-Ti-C ALLOY
快速凝固Al-Fe-Ti-C合金的显微结构及退火过程中的相变

仝兴存,沈宁福,
金属学报 , 1994,
Abstract: 研究了快速凝固Al-Fe-Ti-C合金的显微结构及退火过程中的相变。初始快凝态组织由α-Al微胞晶组成,在胞晶边界分布着较大并拉长的非晶相;在胞晶内部则为细小弥散的球状亚稳Al_6Re相(底心正交结构),Ti和C全部过饱和固溶于α-Al中。当773K退火5h时,非晶相转变为α_T-AlFeSi相(斜方结构),Al_6Fe相部分转变为片状Al_3Fe相(底心单斜结构),部分长大但仍保持球状和底心正方结构过饱和固溶于α-Al基体中的Ti和C则以TiC形式弥散析出。
FORMATION AND DISTRIBUTION OF TiC PHASE IN RAPIDLY QUENCHED Al-3.18Ti-0.65C ALLOY
快速凝固Al─3.18Ti─0.65C合金中TiC相的形成和分布特征

仝兴存,沈宁福,
金属学报 , 1994,
Abstract: 采用快速凝固技术在Al─3.18Ti─0.65C(wt─%)合金中获得了呈弥散分布的单一TiC相颗粒,尺寸为30─100nm,原子组成为TiC_(0.76).结合常规和快速凝固组织的分析对比,并以热力学分析为基础。研究和探讨了TiC相的形成过程和机制
挤压铸造凝固过程热--力耦合模拟II.模拟计算及实验验证
朱维,韩志强,
金属学报 , 2009,
Abstract: 基于本工作第I部分建立的挤压铸造凝固过程热--力耦合数学模型及求解方法,开发了相应的模拟计算软件.基于Gleeble高温力学行为测试数据所得的本构关系,采用开发的软件对不同工艺条件下A356铝合金挤压铸造凝固过程进行了模拟计算,模拟结果与实验结果一致,表明所建立的模型对挤压铸造过程热和力的分析是正确的.
基于两套网格的CA方法模拟铸造镁合金凝固过程枝晶形貌演化
霍亮,韩志强,
金属学报 , 2009,
Abstract: 提出了一种基于两套网格的元胞自动机(CA)模型,用来模拟铸造镁合金凝固过程的枝晶形貌演化.模型中采用的两套网格,一套为四边形正交网格,用来求解溶质扩散方程;另一套为正六边形网格,用来进行CA方法的计算,以反映镁合金枝晶形貌的六重对称特征.模型中,枝晶尖端生长驱动力由界面平衡溶质浓度和求解扩散方程得出的界面实际溶质浓度的差值决定.应用该模型计算了AZ91D镁合金自由凝固条件下的单个等轴晶生长和定向凝固条件下的柱状枝晶生长以及Mg-10Gd-2Y-0.5Zr(质量分数,%)镁合金多晶粒等轴晶生长.将模拟结果与浇铸AZ91D镁合金的块状试件和Mg-10Gd-2Y-0.5Zr合金的阶梯试件进行了对比.
考虑炉壁温度变化的高温合金叶片定向凝固过程模拟
潘冬,许庆彦,
金属学报 , 2010, DOI: DOI:10.3724/SP.J.1037.2009.00578
Abstract: 考虑炉壁温度的变化,基于MonteCarlo射线追踪法建立了高温合金叶片定向凝固过程的温度场计算改进模型.通过法向射线加密提高加热炉炉壁的辐射计算精度,并采用叶片三维有限差分网格和加热炉二维网格混合使用的方法提高计算效率.叶片和炉壁的温度曲线模拟与实验结果吻合良好,改进模型反映了抽拉过程中炉壁温度的变化及其对叶片内部温度分布的影响,提高了叶片温度的模拟精度.
侧向凝固通道偏析的数值模拟
曹海峰,沈厚发,
金属学报 , 2005,
Abstract: 建立了二元系凝固过程通道偏析形成的数学模型,给出了描述焓与温度及固相分数耦合关系的表达式.在实验验证的基础上,对亚共晶与过共晶成分的NH4Cl-H2O侧向凝固通道偏析的形成位置与生长方向进行了数值模拟研究.模拟计算结果表明,偏析通道起源于糊状区,偏析通道中的富集溶质从糊状区流向液相区.为了维持偏析通道中的液体流动,枝晶间液体可通过糊状区从液相区得到补充.糊状区中富集溶质的流动方向取决于析出溶质的密度.NH4Cl-70%H2O侧向凝固时,析出的溶质密度较小,偏析通道倾斜向上生长,在糊状区上部形成A偏析.NH4Cl-90%H2O侧向凝固时,析出的溶质密度较大,在糊状区下部偏析通道倾斜向下生长.
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