陈守东
,
陈敬超
,
吕连灏
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2012.10.011
鉴于双辊薄带连铸等轴晶区半固态铸轧组织对产品性能的重要性,应用Procast软件中的CA-FE方法对工业纯铝在水冷钢辊连续铸轧中的凝固过程进行了模拟,建立了宏观温度场、浓度场和微观生长过程耦合的凝固组织模拟模型.以CA(Cellular Automaton)模型为基础,建立了晶粒生长过程的局部演变规则,在晶粒尺度上模拟了其凝固过程.应用建立的微观组织模型,研究了工艺参数对凝固组织的影响.模拟结果与实验结果基本吻合,检验了模型的正确性与适用条件.
关键词:
双辊连续铸轧
,
微观组织模拟
,
宏微观耦合模型
,
元胞自动机-有限单元法
郭洪民
,
杨湘杰
,
胡斌
中国有色金属学报
利用开发的低转速输送管控制浇注工艺制备了A356合金半固态组织,从不同浇注温度、不同转动速度下晶核的来源和不同结晶器冷却强度下游离晶演变的2个角度,结合凝固微观组织模拟技术分析了非枝晶组织的形成与演变规律.结果表明:适当的低温浇注和输送管转速可极大地提高有效形核数目,降低熔体的冷却强度有利于初生相呈球形生长;晶粒周围溶质扩散层的叠加影响着液/固界面处引起界面失稳的浓度梯度,进而影响初生相的生长形态.
关键词:
浆料制备
,
控制浇注
,
非枝晶
,
微观组织模拟
许庆彦
,
冯伟明
,
熊守美
,
柳百成
稀有金属材料与工程
采用1种新的随机性模拟方法并与宏观传热过程相耦合,对铝合金的微观组织进行了模拟研究.计算中采用了简化的枝晶形状.建立了简化的枝晶形状的物理与数学模型,并提出了1种形状函数来描述晶粒的外部轮廓.基于简化的晶粒形状,采用坐标变换技术来描述过冷液相中晶粒的生长过程及其对周围节点的捕获过程.连续形核模型被用来处理异质形核现象,在生长模型中则考虑了枝晶尖端生长动力学和择优生长方向.开发了等轴晶生长的模拟程序,并进行了二维计算.进行了浇注金属型和砂型试样的模拟验证实验.结果表明,对两种不同的工艺,所得到的晶粒组织不同,金属型铸造时得到的晶粒尺寸较小,砂型铸造的较大.模拟结果与金相观察结果相符.
关键词:
随机性模拟
,
微观组织模拟
,
铝合金
,
晶粒形状
,
形核与生长模型
周晓龙
,
张浩
,
樊勇军
,
周允红
,
陶麒鹦
材料热处理学报
采用ANSYS软件研究了冷却系数对Cr20Ni80电热合金电渣重熔铸锭温度分布的影响,采用ProCAST软件中的CAFE模块研究了冷却系数以及形核过冷度对Cr20Ni80电热合金铸锭微观组织的影响,并将模拟结果与实际生产的铸锭微观组织进行了比较分析.结果表明,Cr20Ni80电热合金电渣重熔铸锭的温度随冷却系数以及形核过冷度的增加而降低,柱状晶比例逐渐增大,铸锭底部的三角形晶区域也随着扩大.实际生产的Cr20Ni80电热合金电渣重熔的铸锭组织形貌与模拟结果比较接近.
关键词:
Cr20Ni80电热合金
,
电渣重熔
,
微观组织模拟
,
冷却系数
,
形核过冷度
付振南
,
许庆彦
,
熊守美
中国有色金属学报
基于枝晶生长的基本传输过程和元胞自动机(Cellular Automaton,简称CA)模型基本原理,建立符合镁合金密排六方结构特点的凝固过程形核、晶体生长的数学模型.模型耦合宏观温度场和微观组织模拟计算,考虑溶质扩散、曲率过冷和各向异性等重要因素的影响,定义界面单元捕获规则,能够模拟枝晶生长的形态.应用本模型对单个等轴晶生长、等轴晶多晶粒生长及定向凝固中的柱状晶生长进行模拟并与实验结果进行对比,模拟结果与实验结果吻合较好,验证了模型的正确性.
关键词:
镁合金
,
密排六方结构
,
微观组织模拟
,
元胞自动机方法
,
枝晶形貌
韩亚玮
,
苏娟华
,
任凤章
,
魏世忠
,
陈志强
材料热处理学报
为模拟工业纯钛的微观组织演变过程,利用Gleebe-1500D实验机对工业纯钛进行热模拟压缩实验,变形温度为700、800、900和950℃,应变速率为0.01、0.1、1和5 s-1.对实验得到的数据进行处理,建立工业纯钛Laasraoui-Jonas(L-J)位错密度模型,结合Deform-3D软件对工业纯钛的微观组织演变过程进行模拟,并和实验所得到的微观组织进行比较.结果表明,工业纯钛在热压缩过程中,随着变形量的增加,位错密度先增大再减小,材料内部微观组织发生回复与再结晶;再结晶晶粒的模拟结果与实验结果较吻合,所建立的L-J位错密度模型是合理的.
关键词:
工业纯钛
,
L-J位错密度模型
,
动态再结晶
,
微观组织模拟
杨有才
,
付作鑫
,
沈月
,
胡洁琼
,
谢明
贵金属
针对Ag-Cu合金在凝固微观组织模拟研究中的不足,研究基于CA(Cellular Automaton)法与宏观传输现象中的温度场、浓度场和流动场耦合,建立了Ag-Cu合金凝固微观组织模拟的宏/微观数学模型.介绍了CA法宏观网格的划分和微观单元温度的确定,以及形核长大过程的计算流程和采用等价比热法处理凝固潜热的方法.
关键词:
金属材料
,
Ag-Cu合金
,
凝固
,
微观组织模拟
,
CA模型
许庆彦
,
冯伟明
,
柳百成
,
熊守美
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2002.08.003
提出一种新的模拟铝合金枝晶生长的随机性方法,建立了简化的枝晶形状的物理与数学模型,并提出了一种形状函数来描述晶粒的外部轮廓.基于简化的晶粒形状,采用坐标变换技术来描述过冷液相中晶粒的生长过程及其对周围节点的捕获过程.根据上述思想,开发了等轴晶生长的模拟程序,并进行了二维计算.为了验证模拟结果,浇注了金属型和砂型试样.模拟结果表明,金属型铸造晶粒尺寸较小,砂型铸造的较大.模拟结果与金相观察结果相符.
关键词:
随机性模拟
,
微观组织模拟
,
铝合金
,
晶粒形状
,
形核与生长模型
