国家教育部博士点基金(20070145062)
- 作品数：7 被引量：12H指数：2
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- Al-Bi过偏晶合金显微组织演变的数值模拟被引量：1
- 2010年
- 基于Al-Bi过偏晶合金凝固通过难混溶区阶段产生的液-液相分解及分离的运动行为,采用两相体积平均法,对质量、动量、能量、组分及液滴密度守恒方程进行数值模拟,计算中考虑了形核、扩散长大、Stokes运动及Marangoni运动等多种复杂物理现象的耦合作用,分析了两相运动速度、第二相尺寸分布、第二相体积分数分布以及液滴密度分布对过偏晶合金凝固的显微组织演变及宏观偏析的影响。结果表明,过偏晶合金凝固过程中显微组织演化在不同阶段的主要影响因素不同:凝固初始阶段主要以形核和扩散长大为主;凝固中期和后期第二相迁移运动行为将逐渐占主导作用。凝固过程中,铸件顶角位置首先获得过冷度驱动形核,并以较快的形核速率达到最大形核密度。随着凝固过程不断地进行,第二相小液滴受到的Marangoni力约为Stokes粘滞阻力的两倍,开始由铸件顶角和边缘低温区向中心高温区聚集。凝固时间为1 s时,铸件顶角和边缘第二相小液滴的生长直径和第二相体积分数大于铸件中心位置,而凝固时间为5和7 s时,第二相小液滴直径随铸件中心距离变化的曲线斜率随凝固过程的进行而逐渐变缓,长大速率逐渐变慢。
- 康智强王恩刚张林李贵茂左小伟赫冀成
- 关键词：材料学数值模拟
- 水平稳恒磁场对Zn-10%Bi过偏晶合金第二相分布的影响被引量：4
- 2010年
- Zn-Bi过偏晶合金凝固过程中因液-液分离反应极易造成第二相偏析.磁场在过偏晶合金的凝固过程中具有抑制第二相液滴迁移的作用,在水平稳恒磁场中进行Zn-Bi过偏晶合金的水冷铜模浇铸实验,研究磁场方向与第二相液滴运动方向呈不同夹角时对偏晶合金凝固组织的影响,对不同方向磁场对液滴运动的作用机制进行分析.实验结果表明,水平稳恒磁场对富Bi相的Marangoni运动有一定的抑制作用,且磁场方向与富Bi液滴Marangoni运动方向平行时。
- 张林王恩刚康智强赫冀成
- 关键词：过偏晶合金凝固磁场
- 偏晶合金微观组织模拟的研究进展被引量：1
- 2011年
- 综述了国内外近年来对偏晶合金凝固过程微观组织模拟的研究进展,重点介绍了模拟研究中采用的计算方法及其计算结果,探讨了各种计算方法模拟微观组织演变的优点和局限性,最后指出了该领域目前所面临的问题,并展望了偏晶合金微观组织模拟的发展趋势。
- 康智强王恩刚张林赫冀成
- 关键词：偏晶合金
- 偏晶合金凝固制备方法的研究进展被引量：2
- 2010年
- 偏晶系合金具有独特的物理和力学性能,是一类具有重要工业应用前景的合金,长期以来受到了广泛关注。系统介绍了偏晶合金的各种凝固制备方法和研究手段,总结了近期国内外在这一领域的研究新进展,着重介绍了强磁场下均质偏晶合金的制备技术,展望了利用强物理场制备大体积均质偏晶合金的前景,并指出了今后的研究方向。
- 张林王恩刚左小伟康智强赫冀成
- 关键词：偏晶合金偏析凝固
- 有无重力作用下Al-Bi偏晶合金凝固过程的模拟研究被引量：1
- 2010年
- 基于二元Al-Bi偏晶合金难混溶区间凝固过程的液-液相分解及分离机制,采用欧拉法求解该合金显微组织演化的数学模型。该模型考虑了实际凝固过程中导致第二相宏观偏析的诸多复杂因素,包括形核、扩散长大、Stokes运动、Marangoni运动及重力沉降的影响。模拟结果表明,无重力条件下Marangoni力驱动L2相小液滴向中心高温区迁移,而重力条件下却呈现轴对称环流运动形式;随着冷却过程的进行,L2相在重力作用下发生沉降聚积,铸件底部L2相体积分数和液滴直径增加显著;与重力条件相比,无重力条件更有利于晶核的形成。
- 康智强王恩刚张林李贵茂左小伟赫冀成
- 关键词：凝固显微组织演化宏观偏析
- 微重力条件下偏晶合金的研究进展被引量：2
- 2011年
- 介绍了重力对偏晶合金凝固过程的影响,综述了微重力环境下偏晶合金凝固研究中的新进展,总结了不同磁场模拟微重力环境下的实验研究成果,探讨了不同微重力条件制备偏晶合金的特点,指出了利用磁场制备偏晶合金的发展前景,最后提出了微重力条件下偏晶合金今后研究的方向和途径。
- 康智强王恩刚张林左小伟赫冀成
- 关键词：微重力偏晶合金磁场
- Al-Bi过偏晶合金液-液相分离模拟与分析被引量：3
- 2010年
- 采用Eulerian法建立过偏晶Al-Bi合金难混溶区凝固过程的数学模型,对过偏晶合金液-液相分解及分离的运动行为进行数值模拟研究,分析两相温度场、运动速度、浓度分布等物性参数对合金凝固显微组织演化的影响.结果表明:先形核的局部区域的过冷度是影响局部大尺寸液滴产生的重要原因;无重力条件下,Marangoni力驱动第二相小液滴向铸件中心区域迁移,导致偏晶合金不能均匀分布;浓度场的不均匀分布是产生宏观偏析的前提,定向运动最终导致两相的宏观分离.
- 康智强王恩刚张林赫冀成
- 关键词：过偏晶合金数值模拟形核
