李正扬
,
朱鸣芳
,
戴挺
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00128
利用元胞自动机(cellular automaton,CA)方法,建立了模拟枝晶和显微气孔的二维数值模型.该模型基于凝固过程中显微气孔的形成机理,考虑了枝晶和气孔的形核与生长、溶质和H的再分配与扩散、界面曲率效应等因素.模拟结果可描述气孔与枝晶组织的耦合竞争生长、以及溶质和H的微观偏析.应用该模型对Al-7％Si(质量分数)合金在凝固过程中显微气孔的形成进行了模拟研究,分析了初始H含量和冷却速率对显微气孔形成的影响,将模拟结果与实验结果进行了比较.结果表明:随初始H含量增加,气孔体积分数增大,气孔形核和开始生长所需要的时间缩短.随冷却速率降低,气孔体积分数和最大半径均增大,气孔在较高的温度下开始形核和生长.气孔之间以及气孔和枝晶之间存在竞争生长.
关键词:
铝合金
,
数值模拟
,
凝固
,
显微气孔
,
元胞自动机
