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枝晶生长的三维元胞自动机模拟
  • ISSN号:0412-1961
  • 期刊名称:金属学报
  • 时间:2011.9.9
  • 页码:1099-1104
  • 分类:TF777.1[冶金工程—钢铁冶金]
  • 作者机构:[1]中国科学院金属研究所,沈阳110016
  • 相关基金:国家自然科学基金项目u0837601 51071159和51031003资助 本工作得到东南大学材料科学与工程学院朱鸣芳教授的帮助,在此深表感谢.
  • 相关项目:激光表面处理条件下偏晶合金熔化与凝固行为研究
中文摘要:

通过将元胞自动机和有限差分方法相耦合,建立了立方体系金属和合金枝晶生长的三维模型.应用该模型,模拟了Al-Cu合金过冷熔体中自由枝晶的生长和定向凝固条件下Al-Cu合金凝固组织演变过程.模拟结果清楚展现了过冷熔体中自由枝晶的生长过程和定向凝固过程中枝晶的形成与淹没,与理论预测和实验结果相吻合,表明所发展的模型能够较准确地描述立方体系金属和合金的凝固组织演变过程.

英文摘要:

Perhaps dendrite is the most observed solidification microstructure of many metallic materials.The dendritic morphologies show a dominating effect on the performance of casting products.A lot of work has been carried out to investigate the formation mechanism of dendritic microstructure.It is found that the development of dendritic microstructures is a complicated process controlled by the interplay of many factors such as thermal and solute transfer,capillary etc.Cellular automaton(CA) can simulate the solidification process with a high computational efficiency,thus, attracts great attentions.In recent years,progress has been made on the two dimensional CA models for the solidification microstructure formation.But up to date researches on three dimensional CA model are very limited.A combined cellular automaton-finite difference(CA-FD) model for the three dimensional simulation of dendritic growth was developed in this paper.Simulations were performed to investigate the dendritic growth in an undercooled Al-Cu alloy as well as in a directionally solidified Al-Cu alloy.The numerical results showed clearly the development of the free dendrite in the undercooled melt and the microstructure evolution in the directionally solidified alloy and agreed well with the theoretical predictions and the experimental results.

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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)
  • 被引量:26785