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Al-Cu合金凝固微观组织的三维模拟及优化
  • ISSN号:1004-0609
  • 期刊名称:《中国有色金属学报》
  • 时间:0
  • 分类:TG292[金属学及工艺—铸造]
  • 作者机构:[1]湖南大学汽车车身先进设计与制造国家重点实验室,长沙410082, [2]湖南大学材料科学与工程学院,长沙410082
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51075132); 湖南省杰出青年基金资助项目(09JJ1007); 高等学院博士点专相科研基金资助项目(20090161110027); 湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室自主研究课题项目(60870005)
中文摘要:

采用CA-FE模型,对同一铸件不同尺寸的Al-2%Cu合金凝固微观组织进行三维模拟及预测,并引入空位形成能对固相扩散系数进行了优化。结果表明,当铸件直径分别为20、40和60 mm时,柱状晶占总晶体比率分别为65.2%、52.1%和21.4%,逐渐减少,而等轴晶所占比率逐渐增加;当换热系数由500 W/(m2.K)增大到5 000 W/(m2.K)时,同一铸件中不同直径的铸件凝固组织中柱状晶组织比例显著增大。模拟结果与实验结果吻合较好,能够较为准确地反映等轴晶和柱状晶的分布位置、比例和大小。

英文摘要:

A 3D cellular automaton-finite element(CA-FE) method was used to predict the solidification structure of Al-Cu alloy at different casting radii,and optimized the solution diffusion coefficient in solid phase.The results show that when the casting radius changes from 10 mm to 30 mm,the proportion of columnar grains changes from 65.2% to 21.4%.With increasing heat transfer coefficient from 500 W/(m2-K) to 5 000 W/(m2-K),the proportion of columnar grains also gradually increases.The simulated results are in accord with the experimental ones well,and can accurately reflect the distribution,proportion,size of equiaxed and columnar grains.

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期刊信息
  • 《中国有色金属学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国有色金属学会
  • 主编:黄伯云
  • 地址:湖南省长沙市中南大学内
  • 邮编:410083
  • 邮箱:f-ysxb@csu.edu.cn
  • 电话:0731-88876765 88877197
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-0609
  • 国内统一刊号:ISSN:43-1238/TG
  • 邮发代号:42-218
  • 获奖情况:
  • 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,英国科学文摘数据库,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:33974