李斌
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许庆彦
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李旭东
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柳百成
金属学报
对搅拌铸造法制备SiC颗粒(SiCp)增强Al-7.0%Si(质量分数)
复合材料的微观组织形成过程进行了模拟研究, 建立了常规凝固条件下
相应的宏观传热、等轴枝晶形核生长以及颗粒推移的二维计算模型,
采用一种改进的CA(cellular automaton)方法与有限差分法耦合进行数值
计算, 研究了不同铸造方式对复合材料微观组织以及颗粒分布的影响.
为了验证模拟结果, 浇注了阶梯形金属型和砂型试样. 结果表明, 模拟
得到的复合材料颗粒分布及微观组织与实验结果吻合良好.
关键词:
金属基复合材料
,
particle pushing
,
microstructure
李斌
,
许庆彦
,
柳百成
金属学报
对有外加SiC颗粒（SiCp）时的Al-7.0%Si（质量分数）合金熔体凝固过程中球状颗粒与枝晶间相互作用以及包含颗粒分布的微观组织形成过程进行了模拟研究，在热、溶质守恒的基础上考虑了溶质再分布、界面曲率以及各向异性的影响，分别对颗粒、固相、液相以及固/液界面进行处理，建立了单个及多个颗粒与枝晶相互作用的数值模型，预测了单个颗粒与凝固界面之间的吞并/推移现象，并研究了颗粒附近枝晶生长的溶质、速度场分布以及界面形状，再现了多颗粒与多枝晶相互作用直至最终偏聚到枝晶间的过程。模拟结果表明，颗粒被推移时颗粒与界面的相互作用是一个非稳态的过程，但是在凝固速率较低的条件下可以按照稳态推移的模式进行处理。模拟得到的颗粒分布及微观组织与实验结果吻合较好。
关键词:
颗粒推移
,
dendritic growth
,
microstructure
