【摘要】凝固过程中材料的微观组织形成与演化对材料的使用性能有着重要的影响，对凝固微观组织进行数值模拟，有助于深入理解材料微观组织的性质，优化金属铸件加工工艺。相场法采用扩散界面模型，由于不必跟踪固/液界面，在凝固过程微观组织形成的数值模拟中越来越受到重视。本文采用相场法模拟了纯Ni金属二维枝晶生长、三维枝晶生长以及定向凝固生长过程，并将温度场与溶质场同相场模型进行耦合，模拟了非等温条件下NiCu合 […]

【摘要】微观组织决定了铸件的宏观性能,掌握研究和控制铸件的微观组织形成也就能控制其力学性能和使用寿命,微观组织的模拟成为研制合金材料的新途径,数值模拟可以减少新材料研制成本和缩短研制周期,还可以为优化铸件性能提供依据。相场法可以和其他外场耦合,如温度场、浓度场和流场等,在计算机上比较真实的再现凝固过程。在凝固过程中,温度、质量和动量传输等因素影响了枝晶生长,过冷熔体中的对流对凝固中的传输有直接的影 […]

【摘要】计算机模拟研究可模拟合金凝固微观组织的形成过程,预测铸件的性能和使用寿命,为生产提供合理的工艺,提高合金的凝固质量。本文在KKS相场模型的基础上,耦合流场,采用LBM算法离散流场控制方程,建立了LBM-PF模型,并以Al-Cu系列合金为例进行了模拟研究。(1)采用LBM-PF模型模拟了强迫层流作用下Al-Cu二元合金等温凝固和非等温凝固时单晶和多晶的生长过程。结果表明：与纯扩散枝晶凝固相比 […]

【摘要】铸造生产,即将液态合金熔体浇注到铸型中使之冷却、凝固,得到具有一定形状和尺寸的金属制品的生产过程。在宏观尺寸上,凝固成形过程赋予了金属产品特定的形状,在微观上决定了金属产品的组织、结构和性能。金属铸件的综合机械性能及使用性能的优劣直接受到凝固成形过程中微观组织变化的影响,有效地控制或引导凝固过程中微观组织的形成对于生产出具有优良综合机械加工性能的铸件意义重大。相场法作为一种有效地预测过冷熔 […]