Cu-Cr二元合金宏观偏析与温度场的数值模拟

发布时间：2017-11-16 12:03

本文关键词：Cu-Cr二元合金宏观偏析与温度场的数值模拟

【摘要】：Cu-Cr材料是两相复合材料,铬粒子通常以嵌入在铜基体中的形式存在,凝固过程中存在着严重的偏析现象,进而对凝固温度场的分布产生影响.为分析Cr相偏析对温度场分布的影响,基于Eulerian-Eulerian方法,建立了三维凝固偏析模型,利用Fluent模拟计算,偏析模型采用浓度梯度"SCr和分布面积梯度%絊Cr来表示,得到了Cu-6.5%Cr的凝固偏析分布和温度场分布.结果表明:由于Cr的熔点比较高,当tt_a时,Cr先发生侧向凝固,形成糊状区;同时,Cr相的密度比Cu小,内部Cr相会发生上浮,向合金顶部移动;当tt_a时,顶部的Cr会大量聚集,形成顶部偏析,两侧Cr相"困"于糊状区,形成壁面偏析;随着凝固界面横向推移,壁面偏析对壁面温度场的分布产生影响,Cu的传热系数是Cr的3.85倍,随着Cr相偏析度的增加,降低了基体壁面的传热效率,导致温度梯度变大.研究工作将模拟结果与实验结果进行了对比,证明了模型的准确性.
【作者单位】：西安建筑科技大学材料与矿资学院;西安建筑科技大学机电与工程学院;
【基金】：十二五国家科技支撑计划项目(2011BAE31B02) 陕西省自然科学基金基础研究计划重点项目
【分类号】：TB331
【正文快照】： Cu-Cr合金是以纯Cu为基体,加入Cr元素所构成的一种触头材料,是一种具有良好的导电、导热性能的合金,主要用于制作真空触头、接触导线、电阻焊电极等零部件[1-4].当Cr相弥散到基体中时,合金的抗拉强度提高,塑性降低,但由于该合金凝固时存在液-固相变过程,液相Cr易于发生侧相凝

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10 ;[J];;年期