袁训锋
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丁雨田
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郭廷彪
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胡勇
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唐向前
中国有色金属学报
基于Wheeler等提出的纯扩散相场模型,建立耦合溶质场、温度场和流场的相场模型,采用有限差分法对控制方程进行数值求解,研究Ni-Cu合金凝固过程中单晶粒枝晶和多晶粒枝晶在强制对流作用下的生长行为.结果表明:熔体的流动显著改变凝固前沿的传热和传质,从而改变枝晶的生长行为.在流速为6.43 m/s的垂直强制对流作用下,上游枝晶受过冷熔体冲刷,枝晶尖端溶质浓度和温度低,实际过冷度大,枝晶生长迅速,稳态生长速度比纯扩散时增加28%;热量和溶质在下游富集,下游枝晶尖端溶质浓度和温度高,实际过冷度小,枝晶生长缓慢,稳态生长速度比纯扩散时减小26%.
关键词:
Ni-Cu合金
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相场法
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强制对流
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枝晶生长
,
凝固
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溶质场
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温度场
,
流场
袁训锋
,
丁雨田
材料导报
采用Tong和Beckermann等提出的耦合流场相场模型对纯镍凝固中多晶粒枝晶的生长过程进行模拟,研究了多晶粒枝晶的生长形貌和温度分布.结果表明,熔体流动显著改变凝固前沿的传热,从而影响枝晶生长.受熔体流动和多晶粒之间相互影响的共同作用,枝晶在4个最优生长方向上的形貌呈现不对称;熔体流动还改变了枝晶的水平最优生长方向,使得水平主枝向上游倾斜;此外,二次枝晶出现径向熔化和轴向熔化等粗化方式.
关键词:
相场法
,
强制对流
,
多晶粒
,
凝固
郭廷彪
,
丁雨田
,
胡勇
,
袁训锋
,
曹军
材料导报
分析了等径角挤压过程中材料流变的原因和特征,认为每道次挤压材料内部发生的剪切变形量与时间的函数曲线呈近似正态分布,适当升高温度和增加背压能有效减小难变形区,降低通道与试样接触面之间的摩擦能减小材料内部的滞变区.通过实验证明,随着挤压道次的增加,材料内部的滞变区将减小,均匀化程度会逐步提高.
关键词:
等径角挤压
,
流变
,
塑性变形
袁训锋
,
丁雨田
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2011.10.002
采用耦合溶质场、温度场和流场的相场模型,对Ni-Cu合金凝固过程中多枝晶生长进行模拟,研究了多枝晶生长形貌及温度场和溶质场分布.结果表明:熔体流动显著改变凝固前沿的传热和传质,从而影响枝晶生长.受过冷熔体冲刷,枝晶逆流侧前沿溶质浓度和温度低,枝晶臂尖端生长迅速；枝晶顺流侧前沿溶质浓度和温度高,枝晶臂尖端生长缓慢.在熔体流动和多枝晶之间相互影响下,枝晶呈现非对称生长.此外,熔体流动改变非流动方向枝晶臂的优先生长方向,使其向逆流方向倾斜.
关键词:
相场法
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强制对流
,
多枝晶
,
凝固
袁训锋
,
丁雨田
,
胡勇
机械工程材料
基于KKS模型,采用相场和溶质场耦合的方法,对铝-铜二元合金的定向凝固过程进行了模拟.为了简化计算,采用了温度冻结近似;研究了各向异性、界面厚度、界面能等参数对界面形态和微观偏析的影响.结果表明:在各向同性的情况下,晶体生长为浅胞状枝晶生长;当引入各向异性后,随着各向异性系数的增大,晶体生长由浅胞状枝晶向深胞状枝晶转变;随着界面能和界面厚度的增加,胞晶间的凹坑变浅,晶体生长由深胞状枝晶向浅胞状枝晶转变.
关键词:
相场法
,
定向凝固
,
胞状枝晶
,
铝-铜合金
