界面原子运动时间参数对NiCu合金枝晶生长的相场法研究

采用凝固相场模型,耦合了温度场和溶质场,模拟了Ni-40.83%Cu合金枝晶生长过程,并研究了界面原子运动时间参数对合金枝晶生长中的影响规律。研究表明:当原子运动系数较小时,固液界面不稳定,扰动容易被放大,枝晶生长速度加快,并容易产生二次枝晶,枝晶溶质扩散充分,晶界处形成较厚的溶质扩散层;随着界面原子运动系数的增加,固液界面变的稳定,容易形成光滑的枝晶,由于溶质扩散速度小于枝晶生长速度致使界面溶质扩散层变薄。     

挤压铸造工艺对含Y2wt% AZ91D稀土镁合金组织与性能的影响

研究了挤压铸造工艺参数(挤压压力、浇注温度和保压时间)对含2wt%Y的AZ91D稀土合金组织与性能的影响。采用X射线衍射、金相分析、拉伸试验和SEM等方法分析了合金挤压态和固溶时效态的显微组织及其力学性能。结果表明:浇注温度对镁合金组织和性能影响最大,挤压压力其次,最后是保压时间。试验获得最佳工艺参数为:浇注温度720℃、挤压压力100 MPa、保压时间25 s。试样最大抗拉强度达到241.56 MPa、伸长率12.4%、布氏硬度80.06HB。固溶时效后铸件的力学性能明显提高,组织晶粒更细小且分布均匀。     

相场法模拟热耦合强度对纯Ni枝晶生长的影响

基于Karma的薄界面极限相场模型,研究了相场和温度场耦合强度对过冷纯Ni熔体中枝晶生长行为的影响。模拟结果表明:随着热耦合强度的减弱,相场受温度场的影响作用减弱,固-液相界面前沿扰动变大,主枝出现二次枝晶并逐渐发达粗化,其粗化方式由缩颈熔断向枝晶臂合并方式转变。同时,枝晶尖端的生长速率增大、曲率半径减小。瞬态过程中枝晶尖端生长速度大于稳态生长速度,随着生长过程的进行,枝晶尖端生长速度逐渐降低,直至达到稳态值,计算结果与微观可解理论吻合良好。     

界面原子运动时间参数对NiCu合金枝晶生长的相场法研究

采用凝固相场模型,耦合了温度场和溶质场,模拟了Ni-40.83%Cu合金枝晶生长过程,并研究了界面原子运动时间参数对合金枝晶生长中的影响规律。研究表明:当原子运动系数较小时,固液界面不稳定,扰动容易被放大,枝晶生长速度加快,并容易产生二次枝晶,枝晶溶质扩散充分,晶界处形成较厚的溶质扩散层;随着界面原子运动系数的增加,固液界面变的稳定,容易形成光滑的枝晶,由于溶质扩散速度小于枝晶生长速度致使界面溶质扩散层变薄。