金属熔体近壁面流动剪切模型及其对金属凝固影响的理论研究
[Abstract]:In this paper, the flow shear model of metal melt near the wall is established, and the effect of flow shear on metal solidification is analyzed. The calculation results of A356 alloy show that the internal shear stress of laminar flow melt decreases with the increase of vertical inclined plate surface distance, and then tends to be stable with the increase of flow length. With the increase of the surface distance of the vertical inclined plate, the shear stress of the turbulent melt decreases sharply at first and then tends to be stable, and increases with the increase of the flow length. The larger the inclination angle of the inclined plate is, the greater the shear stress of the melt layer in the same position on the inclined plate is, and the smaller the surface distance of the vertical inclined plate is, the greater the bending stress of the columnar crystal is. The larger the oblique angle is, the greater the bending stress of columnar crystals in the same position on the inclined plate is. With the increase of melt flow length on the inclined plate surface, in the laminar flow stage, the bending stress on the columnar crystal root of the inclined plate surface decreases sharply at first and then tends to be stable, while in the turbulent stage, the bending stress increases slowly. The theoretical analysis shows that the maximum bending stress of columnar crystals near the wall is lower than the yield strength of 伪-Al grains, so the bending force produced by melt flow on inclined plates can not break columnar crystals. The grain can only be washed and dissociated into the melt to make the grain proliferate, which is in good agreement with the experimental results. Therefore, this model can explain the shear constitutive relation of melt near the wall and the effect of shear stress on solidification structure.
【作者单位】: 东北大学材料与冶金学院;中国船舶重工集团公司第七二五研究所;兰州理工大学材料科学与工程学院;
【基金】:国家自然科学基金(批准号:51222405,51474063)资助的课题~~
【分类号】:TG111.4
【参考文献】
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,本文编号:2494126
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