收藏本站

基于相场法的二元合金凝固过程三维模拟及研究

【摘要】:凝固是一个宏微观均极为复杂的过程,这其中包含了热量的传递,溶质的传输,结晶潜热的释放,也包括了微观上形核和晶粒的长大,枝晶之间的竞争生长和溶质的再分配等过程。相场法采用扩散界面模型,避免了跟踪固/液界面,在凝固模拟中获得了很大的发展。本文采用了包含反溶质截留系数的Karma薄界面模型,对Fe-1.0wt.%C合金进行了等温凝固过程模拟,并探讨了不同参数对枝晶形貌、溶质偏析、枝晶生长的影响规律,结论如下:(1)采用相场法模拟了Fe-1.0wt.%C二元合金等温凝固枝晶生长过程,获得了具有二次分支的枝晶形貌,获得了枝晶从择优生长到发生重熔熟化的整个阶段。完整呈现了枝晶的生长过程。在计算过程中加入了溶质截留影响,考虑到了在存在溶质截留影响条件下枝晶内部溶质的分布情况,主轴晶中心浓度最低,二次枝晶臂间溶质出现了富集,同时模型忽略了溶质梯度项对溶质分布的影响,使得界面推进速度随时间的波动特别剧烈,界面推进速度随时间的波动又引发界面前沿溶质分配系数k相应地波动,在枝晶内部溶质也出现了分布不均的现象。(2)枝晶生长过程中,尖端生长速度经历了一个由极大值逐渐降低直至平稳的过程,尖端半径则呈现了逐渐增大然后基本平稳的过程,说明随着枝晶生长,尖端速度是逐渐降低,尖端半径逐渐增大。(3)当过饱和度小于0.55时,过饱和度和过冷度对枝晶生长产生的影响相同,当过饱和度大于0.55后,枝晶形貌变得不规则。在过饱和度增大的过程中,凝固出现了枝晶的生长由以溶质扩散为主逐渐转变为动力学因素控制为主的变化。当过饱和度小于0.55时,随着过饱和度的增大枝晶偏析变严重,而当过饱和度大于0.55后,随着过饱和度继续增大偏析现象减轻。因此在实际生产中可以通过加大过饱和度来减轻偏析。(4)各向异性参数对凝固过程起着非常重要的作用,各向异性系数促进枝晶的生长,且随着各向异性参数的增大,扰动更容易被放大,晶粒形状可能变得更复杂。(5)噪声不会对枝晶的生长起到促进作用,能够使枝晶侧向出现不稳定,这种不稳定使得固液界面的能量出现起伏变化,界面出现扰动。界面的扰动使得溶质场的分布出现变化,最终影响到了二次枝晶的出现及生长。

下载App查看全文

(如何获取全文? 欢迎:、、)

支持CAJ、PDF文件格式


【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 朱昌盛,程俊,王智平;相场法模拟中计算方法研究概述[J];铸造;2004年09期
2 梁敏洁;陈铮;王永欣;褚忠;;合金微结构的微观相场法模拟[J];热加工工艺;2006年08期
3 李永胜;陈铮;王永欣;卢艳丽;赵宇宏;;合金沉淀过程的微观相场法计算机模拟[J];材料导报;2004年08期
4 任娟娜;王明光;李爱红;赵宇宏;;合金沉淀过程相场法模拟研究进展[J];热加工工艺;2011年10期
5 刘静;段萌萌;;相场模拟对流影响凝固组织形成的研究进展[J];铸造技术;2012年04期
6 田卫星,郑洪亮,詹成伟,孙建俊,侯纪新,国洪轩,王旭波,田学雷;相场法凝固数值模拟的研究进展[J];中国铸造装备与技术;2005年04期
7 杨玉娟;王锦程;杨根仓;朱耀产;;共晶形貌选择及界面失稳的多相场模拟[J];金属学报;2006年09期
8 于志生;刘平;龙永强;;基于Ginzburg-Landau理论的相场法研究进展[J];热加工工艺;2008年16期
9 赵彦;张洪宇;韦华;郑启;金涛;孙晓峰;;镍基单晶高温合金中γ'相筏化行为的相场法研究进展[J];科学通报;2013年35期
10 陈志;宋庆军;陈安琪;李阳;孔佑超;李峰;;相场法模拟凝固微观组织演化研究进展[J];铸造技术;2011年03期
11 张宪刚;宗亚平;王明涛;吴艳;;晶粒生长演变相场法模拟界面表达的物理模型[J];物理学报;2011年06期
12 王发志;田卫星;;关于纯金属相场组织模拟的试验研究[J];科技资讯;2011年28期
13 赵代平,荆涛,柳百成;相场模型参数对枝晶形貌的影响[J];金属学报;2003年08期
14 刘健;苏玉阔;寻广安;;相场法模拟中参数对枝晶形貌的影响[J];山东大学学报(工学版);2007年03期
15 陈龙庆;;相场模拟与材料基因组计划[J];科学通报;2013年35期
16 徐宏,侯华,张国伟;铝金属凝固微观组织模拟相场法技术研究[J];兵器材料科学与工程;2005年04期
17 张玉祥;王锦程;杨根仓;周尧和;;相场法模拟弹性场对沉淀相变组织演化及相平衡成分的影响[J];物理学报;2006年05期
18 朱耀产;王锦程;杨根仓;杨玉娟;;三种变速条件下共晶生长的多相场法模拟[J];物理学报;2007年09期
19 王怀志;王智平;张殿喜;冯力;;相场法模拟枝晶生长[J];新技术新工艺;2010年07期
20 朱昌盛,王智平,柳百成,荆涛;相场法模拟中影响侧向分支的相场参数[J];机械工程学报;2005年06期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 汪丽媛;柳占立;庄茁;;相场法解应力场及微结构演化[A];北京力学会第20届学术年会论文集[C];2014年
2 冯露;王世斌;亢一澜;刘美华;李林安;沈珉;;金属凝固过程中应力及非均匀材料性质演化的相场模拟[A];塑性力学新进展——2011年全国塑性力学会议论文集[C];2011年
3 冯小辉;杨院生;李应举;童文辉;;合金成分对共格析出动力学影响的相场模拟[A];动力与能源用高温结构材料——第十一届中国高温合金年会论文集[C];2007年
4 李月婵;施荣沛;王翠萍;刘兴军;王云志;;剪切场对聚合物材料相分离组织影响的相场动力学研究[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
5 胡锐;王军;黄春丽;寇宏超;李金山;;电磁搅拌对枝晶生长过程影响的相场法模拟[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
6 倪勇;;电话线起泡屈曲形貌演化的相场模拟[A];第五届全国固体力学青年学者研讨会会议日程摘要集[C];2012年
7 褚忠;陈铮;高桂霞;;Ni_(75)Cr_(13)Al_(12)合金中原子替代的微观相场模拟[A];第四届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2008年
8 苏煜;都敬娜;;低维铁电纳米结构环形畴的相场数值模拟[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 韩国民;铸造Mg-Al合金时效析出过程的相场模拟及实验研究[D];清华大学;2014年
2 朱耀产;二元共晶层片生长的多相场法数值模拟[D];西北工业大学;2007年
3 冯力;多元合金凝固微观组织的相场法模拟研究[D];兰州理工大学;2009年
4 赵达文;过冷熔体凝固的相场法自适应有限元模拟[D];西北工业大学;2006年
5 吕良星;金属组织转变与变形的相场与晶体塑性模拟及其耦合模型[D];哈尔滨工业大学;2011年
6 李永胜;温度对Ni_(75)Al_xV_(25-x)合金沉淀过程影响的微观相场模拟[D];西北工业大学;2007年
7 杨涛;晶体结构及其转变的O点阵理论和晶体相场法研究[D];西北工业大学;2015年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 侯超杰;NiCu合金的相场法模拟及相关模型的研究[D];中北大学;2016年
2 佟乐乐;基于相场法的二元合金凝固过程三维模拟及研究[D];中北大学;2016年
3 刘静;金属凝固过程微观组织形成的相场法模拟研究[D];西北工业大学;2006年
4 贾伟建;凝固微观组织相场法模拟[D];兰州理工大学;2005年
5 李生建;基于多相场模型的二元合金层片生长研究[D];兰州理工大学;2013年
6 胡卫英;金属过冷熔体中枝晶侧枝生长的相场法模拟[D];西北工业大学;2007年
7 王刚;微观组织相场法模拟的算法优化[D];南昌航空大学;2014年
8 王洁玉;二元合金凝固过程的相场模拟研究[D];西北工业大学;2007年
9 张丽丽;温度场下枝晶生长的相场法模拟[D];沈阳师范大学;2012年
10 赵宇辉;铝合金微观组织相场法数值模拟技术研究[D];中北大学;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978


{bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck}| {bck体育下载}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck体育下载}| {bckbet}| {bcksports}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bck官网}| {bck体育下载}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck体育app}| {bck体育}| {bcksports}| {bck官网}| {bck体育下载}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck体育}| {bcksports}| {bck官网}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bck官网}| {bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bcksports}| {bck官网}| {bck}| {bck体育官网}| {bcksports}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bckbet}|
{uc8}| {uc8体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐城}| {uc8彩票}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8老虎机}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8老虎机}| {uc8彩票}| {uc8}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {UC8娱乐}| {UC8娱乐城}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {UC8娱乐城}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {UC8娱乐城}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {uc8彩票}| {uc8}| {uc体育}| {UC体育}| {UC8娱乐城}| {uc8}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {UC8娱乐城}|