混沌对流下的半固态A356铝合金初生相形貌演变研究

金属学报, 2016, 52(2): 177-183. doi: 10.11900/0412.1961.2015.00228

混沌对流下的半固态A356铝合金初生相形貌演变研究

1.江西理工大学机电工程学院,赣州,341000

2.江西理工大学材料科学与工程学院,赣州,341000

3.江西理工大学材料科学与工程学院,赣州,341000

4.江西理工大学机电工程学院,赣州,341000

基金项目: 国家自然科学基金项目51144009和51361012,江西省自然科学基金项目20142bab206012以及江西省教育厅科技项目GJJ14407资助 Supported by National Natural Science Foundation of China (Nos.51144009 and 51361012), Natural Science Foundation of Jiangxi Province (No.20142bab206012) and Science and Technology Program of the Education Department of Jiangxi Province (No.GJJ14407

关键词：半固态A356铝合金 , 混沌对流 , Kolmogorov熵 , 分形维数 , 电磁搅拌

RESEARCH ON MORPHOLOGY EVOLUTION OF PRIMARY PHASE IN SEMISOLID A356 ALLOY UNDER CHAOTIC ADVECTION

Keywords： semisolid A356 alloy , chaotic advection , Kolmogorov entropy , fractal dimension , electromagnetic stirring

研究了半固态A356铝合金熔体中混沌对流的表征,及电磁场诱发的混沌对流对半固态A356铝合金熔体中初生相形貌演变的影响.通过Fluent软件研究了电磁场作用下A356铝合金熔液中微粒的流动轨迹,计算了这些流动轨迹的Kol-mogorov熵和分形维数,证明了施加适当的电流频率能在合金熔体中产生混沌运动.结合实验研究,对不同电流频率及工艺参数的实验结果进行对比.研究结果表明,A356铝合金熔体在650℃浇注,电流频率为30Hz的电磁场中搅拌15s,并在590℃保温10min,此时凝固系统的Kolmogorov熵为6829.5 nat/s,分形维数为2.2439,初生相的平均等积圆直径为59.86μm,平均形状因子为0.71,此时晶粒最圆整细小,组织形貌最佳.

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