对流作用下镁合金凝固组织演变的数值模拟

发布时间：2018-06-06 16:19

  本文选题：镁合金 + 枝晶生长　； 参考：《中国有色金属学报》2015年04期

【摘要】：基于改进元胞自动机模型和流场传输模型,模拟对流作用下的镁合金等轴晶和柱状晶组织演变过程。采用改进元胞自动机模型模拟具有密排六方结构的镁合金的枝晶生长;采用投影法求解流场传输模型耦合质量守恒方程、动量守恒方程和溶质扩散方程。不仅模拟了镁合金中单枝晶、多枝晶和柱状晶在对流作用下的生长规律,还对不同入流速度下枝晶凝固前沿的溶质分布进行定量分析。模拟结果表明:迎流端枝晶生长较快,二次枝晶臂较为发达;背流端生长缓慢,二次枝晶臂较细小或没有二次晶臂。对流作用还会改变等轴枝晶扩散层的分布,在背流端扩散层呈拖曳特性。因此,对流作用对镁合金凝固组织的演变有重要影响。
[Abstract]:Based on the improved cellular automata model and the flow field transport model, the evolution process of equiaxed and columnar grains of magnesium alloy under convection was simulated. The dendritic growth of magnesium alloy with dense hexagonal structure was simulated by the improved cellular automata model, and the coupled mass conservation equation, momentum conservation equation and solute diffusion equation were solved by projection method. The growth law of single dendrite, multi-dendrite and columnar crystal in magnesium alloy under convection was simulated, and the solute distribution of dendritic solidification front at different velocity was analyzed quantitatively. The simulation results show that the secondary dendritic arm grows faster and the secondary dendritic arm grows slowly at the back end, and the secondary dendritic arm is smaller or no secondary dendritic arm. Convection will also change the distribution of equiaxed dendritic diffusion layer, and drag the diffusion layer at the back end. Therefore, convection plays an important role in the evolution of solidified microstructure of magnesium alloys.
【作者单位】： 清华大学材料学院;清华大学汽车安全与节能国家重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51275269) 国家科技重大专项(2012ZX04012011) 清华大学自主科研计划(20121087918)
【分类号】：TG111.4;TG146.22

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：1987351