作者:夏智斌; 齐文涛; 李强; 孙楚雄; 郑天祥; 钟云波 期刊:《模具工业》 2020年第02期
通过数值模拟探讨了M2高速钢定向凝固过程中无外加磁场以及外加0.5T横向稳恒磁场对V含量分布的影响,并建立数值模型,将模拟结果与试验结果进行对比,两者结果相符。数值模拟分析结果显示:当不加磁场时,坩埚中对流由自然对流占主导,并不会发生溶质的单向传输;当外加0.5T横向磁场时,坩埚中对流由单向的热电磁流主导,单向运输的溶质会富集于试样一侧。
对镍基高温合金铸态组织中的γ/γ′共晶体及其形成机制进行了研究。发现含有碳元素的高温合金如CM247LC的γ/γ′共晶析出分为三种模式,分别为在γ相上形核生成γ基共晶、在MC碳化物上形核生成MC基共晶和从液体中形核形成自由共晶。其中后两种模式形成的γ/γ′共晶体的晶向是杂乱随机的,从而在单晶基体组织中形成大角度的晶界。对不含碳元素的高温合金如CMSX-4,其γ/γ′共晶的析出只有两种模式,即在γ相上形核和从液体中自由形核结晶,分别...
作者:黄建峰; 杨屹; 李羽晨; 杨军; 吴钋冰; 姚进 期刊:《工程科学与技术》 2010年第06期
基于溶质扩散和界面能的作用,考虑成分过冷、曲率过冷和界面能各向异性和界面扰动,并改进了溶质再分配的算法以及界面液相浓度偏导数的离散格式,建立了凝固过程中晶体的生长模型。利用此模型并采用元胞自动机方法对铝合金定向凝固过程中的平界面、胞状和枝晶状3种典型界面形貌演化进行了模拟,并把模拟参数和模拟结果与经典凝固理论进行了比较,发现在G/V值略小于成分过冷判据给出的临界值时就已经获得平界面。并验证了平均一次枝晶...
作者:李庆林; 吴春燕 期刊:《稀有金属与硬质合金》 2007年第02期
以磁场对合金凝固组织的影响为基础,综述了近年来交变磁场和稳恒磁场在定向凝固过程中的应用和发展,总结了外磁场对定向凝固过程中合金微观组织的作用机制,并展望了今后的研究方向。
作者:衣晓杰; 何涛; 霍元明; 赖磊捷; 徐亚军 期刊:《中国冶金》 2019年第02期
为了研究铝合金定向凝固组织的变化规律,采用有限元软件ProCAST对Al-Si-Cu合金定向凝固过程进行模拟,分析了不同浇注温度和抽拉速率对铸件定向凝固过程中的温度梯度、固液界面前沿、糊状区宽度、枝晶生长速率和二次枝晶臂间距的影响。结果表明,当浇注温度越高时,温度梯度越大,而固液界面前沿下凹越小,糊状区宽度也越窄,从而越有利于顺序凝固的发生;随着抽拉速率的增大,枝晶生长速率先增大后减小,当抽拉速率为200μm/s时,最大生长速...
作者:杨剑; 李焕; 易志勇; 胡艳艳 期刊:《有色金属材料与工程》 2016年第02期
定向凝固是一种新型的铸造成型技术,能够很好地呈现出凝固过程中界面形态的演化过程,而相场法在如今微观组织数值模拟领域中是最具有优势的一种研究方法.介绍了相场法数值模拟的基本原理,阐述了国内外学者对二元或多元合金在受流场、溶质间相互作用和各向异性、过冷等因素条件影响下自由枝晶和小晶面枝晶的相场法模拟的研究进展,说明了采用相场法耦合溶质场和计算相图等方法在其他微观组织中的应用,并且指出了相场法在模拟定...
作者:袁静 期刊:《有色金属材料与工程》 2011年第01期
针对日趋活跃的金属定向凝固技术,阐述定向凝固技术的基本原理,以及其特点。简要说明了金属定向凝固技术的应用。介绍了目前金属定向凝固技术在国内外的发展状况,存在的问题及未来的前景。
作者:李庆林; 沈军; 兰晔峰; 罗文忠; 满伟伟; 唐玲 期刊:《陕西理工大学学报·自然科学版》 2008年第03期
综述了定向凝固包晶合金相和微观组织选择的理论模型和实验研究进展,分析相和微观组织的选择规律,同时讨论了对流对凝固微观组织的影响。依据国内外对包晶合金凝固的研究现状,提出进一步研究的方向。
作者:陈亚军; 田军花; 陈琦; 王自东 期刊:《工程科学学报》 2004年第05期
阐述了真空熔炼、氩气保护下引法连续定向凝固工艺.该工艺将真空感应熔炼和连续定向凝固技术结合在一起,集熔化、提纯、凝固于一体,控制方便,搅拌、脱氧能力强,生产效率高,能生产纯净度高、性能好的定向凝固材料.对该工艺生产的纯铜棒材的质量进行了分析.
作者:吴保平; 吴剑涛; 李俊涛 期刊:《材料热处理学报》 2018年第09期
研究了B元素的加入对DZ424定向凝固合金凝固特性和性能的影响规律。结果表明:B元素的加入能显著降低合金的固/液相温度,加宽凝固范围,增加共晶含量;同时,由于B元素在碳化物中富集,使得碳化物形貌由草书状向块状转变。随着B含量的增加,粒状M3B2逐渐在共晶前沿析出;进一步增加B含量,硼化物形貌由粒状向条状转变。B的添加能够显著提高合金的持久性能,但当B添加量大于0.015%时,合金的持久性能显著降低。
作者:朱徐立 期刊:《厦门城市职业学院学报》 2019年第01期
在硅熔体经过定向凝固转变为固态的过程中,体积增大、密度减小,硅铸锭温度分布不均,容易造成热涨热缩,同时坩埚的约束使热应力进一步增大与复杂化。利用传热学和弹性力学原理来建立数学模型,通过网格化计算域,可以用数值方法求解硅铸锭中热应力的分布情况,并获得定向凝固速率最高限值的变化曲线。数学模型表明,由于硅铸锭的形变和坩埚的约束作用,最大应力值出现在硅铸锭上部边角区域,最大剪切应力则出现在靠近中心区域,这可以为实...
作者:朱昶胜; 徐升; 冯力; 李浩 期刊:《兰州理工大学学报》 2018年第06期
基于三维相场模型,使用MPI+CUDA异构协同并行技术,在GPU集群上建立三维合金定向凝固的Multi-GPU计算模型,实现了Al-Cu二元合金三维定向凝固的模拟.再现了Al-Cu二元合金三维定向凝固的过程,以及不同取向晶粒间的竞争生长现象.通过与传统CPU串行计算模型相比较,验证了Multi-GPU计算模型的计算效率和加速效果.实现了二元合金定向凝固的加速模拟计算,其加速比最大可达57.7.
作者:尹佐超; 周全; 钟锦强 期刊:《水动力学研究与进展A辑》 2015年第04期
该文在氯化铵水溶液定向凝固过程中,观察液相区双扩散对流条纹的形成并研究其随时演化规律。在固液混合边界层中,由于固态氯化铵盐的析出形成由盐度梯度驱动的多孔杂质模式下的对流运动。其中形成的低温、低浓度的柱状羽流与液态区进行热盐交换,导致了双扩散对流条纹的形成和移动。通过平行光暗影法成像,系统地分析了双扩散对流条纹移动速度的演化过程,由此确定了二元溶液凝固过程中由凝固区向液态区提供的盐流体积通量随时函...
作者:王海洋; 张琼元; 李林蓄; 马德新; 杨照宏; 曾洪 期刊:《东方汽轮机》 2019年第03期
高温合金涡轮叶片的缘板部分存在横截面的突然扩展,造成定向凝固过程中极易产生杂晶缺陷.本文以自主研发的M4706DS合金作为研究材料,采用Bridgman定向凝固技术制备某单晶叶片,并通过Procast数值模拟软件分析定向凝固过程中叶片缘板处温度场的分布及过冷区域的形成,预测叶片缘板产生杂晶的可能性,模拟结果显示通过降低缘板部分的抽拉速率,可以有效地降低缘板处过冷度,从而减少杂晶形成,这与定向凝固实验结果吻合良好.
作者:李晨笛; 张嘉伟; 刘凤国; 娄长胜 期刊:《沈阳理工大学学报》 2018年第06期
在无磁场以及1T磁场强度条件下,对纯度为99.927%的丁二腈定向凝固过程的生长形貌进行实时观察,通过测量不同试验条件下丁二腈的生长速度、一次枝晶间距、尖端半径等主要特征参数,对磁场下丁二腈定向凝固过程所受的影响进行了理论分析。在无磁场条件下,随着温度梯度的增大,丁二腈模拟金属定向凝固组织为斜枝晶;生长速度几乎不受影响;一次枝晶间距和二次枝晶臂间距减小;生长尖端半径增大。温度梯度不变时,对丁二腈施加磁场强度为1T的...
作者:李林升; 陈先朝; 黎沃光; 余业球 期刊:《广东工业大学学报》 2005年第02期
简述了高强度高导电性铜合金的制备方法. 指出,基于热型连铸工艺制备具有定向凝固组织的Cu-Cr合金自生复合材料由于充分利用铜基体的导电和第二相Cr纤维强化的作用,因而具有比较好的综合性能,具有广阔的应用前景.
作者:赵金乾; 李嘉荣 期刊:《特种铸造及有色合金》 2018年第02期
研究了单晶高温合金不同状态小角度晶界组织的演变规律。从小角度晶界附近局部凝固热力学状态的角度,分析了小角度晶界铸态组织的形成。结果发现,由于整个单晶铸件由一个晶粒组成,连续分布在共晶中的γ′相不能额外形核,而是以小角度晶界一侧晶体为基长大,同时为了避免出现额外相界面,共晶中的γ相以晶界另一侧晶体为基长大,因而含有连续共晶的小角度晶界两侧倾向于形成不同的相。由于单晶高温合金基体相γ和析出相γ′粒子之间存在严...
作者:朱利媛; 李雷; 冀国良; 李强; 封博文; 刘光林 期刊:《特种铸造及有色合金》 2017年第12期
提出了采用连续水平定向凝固法制备Cu-4.0Ag合金铸杆,然后用多道次连续冷拉拔的方法生产Cu-Ag合金微细线。结果表明,制备出的φ8mm铸杆具有连续纵向柱状晶组织,可不经中间退火而连续冷拉拔制备微细线。解决了传统冷型连铸制备微细线时需要多道次中间退火的问题,避免了氧化和断线。所制备的φ0.05mm的微细线强度高于1GPa,电导率为44.78 MS/m,其强化机理为Ag纤维强化。
作者:刘源; 李言祥; 张华伟; 万疆 期刊:《特种铸造及有色合金》 2005年第01期
金属-气体共晶定向凝固(Gasar)是一种制备规则多孔金属的新工艺.利用自行开发的Gasar装置,成功制备了具有规则气孔分布的藕状多孔金属Mg,并研究了铸型预热温度和气体压力等工艺参数对气孔率、气孔大小和分布的影响.结果表明:提高铸型预热温度可以完全消除无气孔金属壳;随着氢气压力的增大,铸锭的平均直径都在减小;在整个Gasar凝固中约有8%左右的氢气溢出.
作者:李言祥; 刘源; 张华伟 期刊:《特种铸造及有色合金》 2004年第01期
金属/气体共晶定向凝固(GASAR)是一种制备气孔定向排布的规则多孔金属(Gasarite)的新工艺.简要回顾了该工艺的原理和发展现状,介绍了由该工艺制备的规则多孔金属的结构和性能特点及其应用,同时介绍了从事该研究的一些进展.