合金凝固過程枝晶生長的界面前沿跟蹤法模擬.pdf

1、本文開發(fā)了多元合金凝固過程的界面前沿跟蹤模型，并模擬了多元合金凝固過程中的枝晶演變。在界面前沿跟蹤模型中，考慮到枝晶的生長受傳熱和傳質的共同控制，使用有限差分法來求解熱傳導和溶質傳輸。該模型的優(yōu)點在于能夠在求解的過程中精確的計算和跟蹤液/固界面的位置，采用了高效的界面位置計算跟蹤算法，能夠有效的跟蹤生長的液/固界面。
　　對Al-Si-Cu合金凝固進行了研究，并開發(fā)了界面前沿跟蹤模型。在研究枝晶生長時考慮到了曲率過冷對其影響。結果

2、顯示，溶質再分布、液/固界面的曲率和界面張力的各向異性是對枝晶生長形態(tài)起決定性的因素。在此基礎上，開發(fā)了三元合金界面前沿跟蹤模型，對三元合金的凝固組織進行了模擬計算。
　　應用開發(fā)的界面前沿跟蹤模型對多元合金凝固過程中單晶粒和多晶粒枝晶生長進行了模擬。對不同過冷度及不同冷卻速度下單晶粒枝晶生長過程進行了計算，模擬了不同過冷度及不同冷卻速度下枝晶生長過程及形貌變化;對比了不同冷卻速度下，枝晶尖端生長速度變化及前沿溶質場分布變化。通過