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DD6高温合金定向凝固枝晶生长的数值模拟研究
  • ISSN号:0412-1961
  • 期刊名称:金属学报
  • 时间:2014
  • 页码:345-354
  • 分类:TG111.4[金属学及工艺—物理冶金;金属学及工艺—金属学] U491.112[交通运输工程—交通运输规划与管理;交通运输工程—道路与铁道工程]
  • 作者机构:[1]Key Laboratory for Advanced Materials Processing Technology, School of Materials Science and Engineering, Tsinghua University,Beijing 100084, China
  • 相关基金:financial support of the National Basic Research Program of China (No. 2011CB706801);the National Natural Science Foundation of China (Nos. 51374137 and 51171089);the High Technology Research and Development Program of China (No. 2007AA04Z141);the National Science and Technology Major Projects (No. 2012ZX04012-011 and 2011ZX04014052)
  • 相关项目:定向凝固单晶涡轮叶片的再结晶数值模拟
中文摘要:

因为树突的特征是决定铸造物的性能的一个重要因素,有 decentered 平方算法的一个二维的细胞的自动机模型为在团结过程期间预言树枝状的生长的份量上被开发。固体 / 液体的接口的生长动力学被本地平衡作文和本地实际液体决定稳固的部分增长的作文,和计算基于这二篇作文避免生长的答案速度。为了验证发达模型,,在 undercooling 的一个范围上的不变的树枝状的特征的量的模拟被执行,结果与 LGK (Lipton–Glicksman–Kurz ) 模型的预言展出了好同意。同时,建议模型能被使用模仿多重 equiaxed,这被表明树枝状的生长,以及圆柱的树枝状的生长与或没有在 Al–Cu 合金的方向性的团结的 equiaxed 谷物形成。模型能与各种各样的优先的取向模仿多树突的生长过程并且能复制象成核那样的大量复杂树枝状的生长现象,这被显示出,树突手臂变粗,方面在树枝状的形态学分叉,在包围树突之中的竞争生长以及相互作用。

英文摘要:

Since the characteristic of dendrite is an important factor determining the performance of castings, a twodimensional cellular automaton model with decentered square algorithm is developed for quantitatively predicting the dendritic growth during solidification process. The growth kinetics of solid/liquid interface are determined by the local equilibrium composition and local actual liquid composition, and the calculation of the solid fraction increment is based on these two compositions to avoid the solution of growth velocity. In order to validate the developed model, quantitative simulations of steady-state dendritic features over a range of undercooling was performed and the results exhibited good agreement with the predictions of LGK(Liptone Glicksman-Kurz) model. Meanwhile, it is demonstrated that the proposed model can be applied to simulate multiple equiaxed dendritic growth, as well as columnar dendritic growth with or without equiaxed grain formation in directional solidification of AleC u alloys. It has been shown that the model is able to simulate the growth process of multi-dendrites with various preferential orientations and can reproduce a wide range of complex dendritic growth phenomena such as nucleation, coarsening of dendrite arms, side branching in dendritic morphologies, competitive growth as well as the interaction among surrounding dendrites.

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期刊信息
  • 《金属学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学协术协会
  • 主办单位:中国金属学会
  • 主编:柯俊
  • 地址:沈阳文化路72号
  • 邮编:110016
  • 邮箱:shxiao@imr.ac.cn
  • 电话:024-23971286
  • 国际标准刊号:ISSN:0412-1961
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1139/TG
  • 邮发代号:2-361
  • 获奖情况:
  • 第一、二届全国优秀科技期刊评比一等奖,第一、二、三届国家期刊奖,国家期刊方阵"双高"期刊,第一、二、三届中国科学院科技期刊评比一等奖,中国科学院优秀期刊特别奖,第一、二、三、五届中国科协优秀科技期刊评比一等奖,中国科协精品期刊工程A类、B类,第一、二、三、四、五届中国百种杰出学术期刊,首届出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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