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1.
U-2Nb合金凝固过程的计算机模拟   总被引:3,自引:1,他引:2  
罗超  李殿中  李强  武胜  王震宏  王志刚  康秀红 《铸造》2004,53(6):469-471
用ViewCast软件对U-2Nb合金管形铸件的凝固过程进行了计算机模拟,初步分析了夹杂、疏松缺陷形成的原因.采用具有一定温度梯度的铸型温度初始条件以及经最小二乘法拟合的热物性参数.充型过程的速度矢量图表明,顶注式使金属液呈现紊流特征,造成夹杂物在铸件内随机分布;温度场的变化表明,铸件自下而上顺序凝固,计算温度值与实测温度值符合较好;由于U-Nb合金具有较宽凝固温度区间,在凝固过程中因枝晶阻碍液体金属的流动而不能有效地补缩,容易产生疏松缺陷,模拟预测的疏松缺陷定性地与实际铸件经过γ射线无损探伤结果一致.  相似文献
2.
利用ProCast和CalcoSoft 3D软件中的CA FE模块 ,采用元胞自动机 有限元方法 ,对U 2Nb合金以约 5 0℃ /min冷却速度铸造的 (10 7mm/77mm)× 80mm管形铸件作为算例 ,对该铸件的微观组织和晶粒度进行模拟计算。结果表明 :U 2Nb合金的凝固微观组织的晶粒度变化规律 ,在铸件的同一高度上 ,内层晶粒半径 <外层晶粒半径 <中间层晶粒半径 ;按从上到下的顺序 ,晶粒半径逐渐减小 ;用金相方法实测了U 2Nb合金铸件在各个高度位置之中间层的凝固微观组织晶粒尺寸 ,实测值约为模拟计算值的 5 0 %,但是二者晶粒度的变化趋势是一致的 ,模拟结果达到了定性或半定量的水平  相似文献
3.
利用ProCast和CalcoSoft-3D软件中的CA-FE模块,采用元胞自动机-有限元方法(Cellular automatonfinite element),对U-Nb合金以50℃/min的铸造冷却速度铸造的d107mm/d77mm×80mm管形铸件作为算例,对该铸件的微观组织和晶粒度进行模拟计算.结果表明:U-Nb合金的凝固微观组织的晶粒度变化规律为,在铸件的同一高度上,内层晶粒半径<外层晶粒半径<中间层晶粒半径;按从上到下的顺序晶粒半径逐渐减小.用金相方法实测了U-Nb合金铸件在各个高度位置之中间层的凝固微观组织晶粒半径,实测值小于模拟计算值近1倍,但是二者晶粒度的变化趋势是一致的,模拟结果达到了定性或半定量的水平.  相似文献
4.
为了了解V?5Cr?5Ti合金(质量分数)热加工过程的基本物理机制,在Gleeble-3800热物理模拟试验机上采用热压缩方法测量合金在1373~1673 K范围内的热激活参数。结果表明:抛物线型本构方程的应力指数n和激活能Q分别为4.87和375.89 kJ/mol。通过引入临界应力参数(σ0),计算得到的激活能Q为288.34 kJ/mol,这与合金的自扩散激活能(270~300 kJ/mol)相近。重复应力松弛实验得到合金的物理激活体积Vp和应变速率敏感指数m分别为(120~700)b3和0.075~0.122。上述激活参数表明:V?5Cr?5Ti合金在1373~1673 K和0.001~1.0 s?1范围内的热压缩物理机制为克服林位错钉扎的位错攀移。  相似文献
5.
介绍了铸造过程中夹杂数值模拟的技术进展.基于氧化膜卷入机理,采用ProCAST软件中的粒子跟踪方法,对铀铌合金充型过程中夹杂物的运动轨迹进行了模拟.结果表明,当夹杂物的密度不大于15×103 kg/m3时,夹杂物最终位于铸件的顶部;当夹杂物的密度在(16~17)×103 kg/m3时,夹杂物在铸件的中部停留较长时间;当夹杂物的密度大于18×103 kg/m3时,夹杂物在铸件的底部.  相似文献
6.
采用"二次真空自耗电弧熔炼+锻造+温轧+退火处理"的工艺制备了V-5Cr-5Ti合金材料,并采用化学分析、光学金相(OM)、扫描电镜(SEM)和拉伸测试方法表征了合金的质量.结果表明,经二次电弧熔炼后,合金中O含量可控制在500~600/μg/g范围内,但铸锭晶粒粗大.经1 150℃锻造开坯、450℃温轧及1 000℃/1 h退火处理后,合金为细小等轴晶组织,晶粒小于100/μm,其屈服强度为356 MPa,抗拉强度为449 MPa,伸长率约为31.5%,断面收缩率为71.5%.  相似文献
7.
研究了铸态U-5.5Nb合金连续冷却过程中的组织及相转变行为。利用OM、SEM和XRD对组织特征及相组成进行了分析。结果表明,U-5.5Nb合金在连续冷却过程中发生了不完全的胞状分解,形成了类似于珠光体的片层组织,片层间距为86~186 nm。XRD分析表明片层组织由贫Nb的α相和富Nb的γ1-2中间相组成。胞状分解优先在晶界和夹杂物周围形核并长大。通过对晶界处胞状分解组织特征以及热力学计算分析可以得到U-5.5Nb合金胞状分解满足Fournelle-Clark热激活分解机制。在夹杂物界面上观察到了一层连续的但厚度不均匀的γ1-2相薄膜(30~60 nm),并且夹杂物和胞状分解聚集体分离。  相似文献
8.
采用载流气体携带法测量了1500~1600 ℃范围U-Fe熔体上方Fe的蒸气分压,计算获得Fe在U熔体中的活度、活度系数及标准溶解自由能。结果显示,相对Raoult定律Fe为负偏差元素,1500和1600 ℃无限稀的铀熔体中Fe的活度系数g 分别为0.344和0.485,其在铀熔体中的标准溶解自由能与温度关系符合DG0=–448 682+125.4T。  相似文献
9.
通过理论计算分析了区域熔炼过程中熔化区域宽度、区熔次数等对U提纯效果的影响。实验采用理论优化条件,以U中Al、Mo、W、Ni、Ca、C等元素为研究对象,利用原子发射光谱(ICP-AES)和金相(OM)分析了提纯前/后铀中杂质元素的浓度、夹杂物分布特点。结果表明:区域熔炼法对铀中杂质元素有一定的去除作用,试棒中部的待测杂质总量从1189μg/g降低至402μg/g。对W,Ni,C的去除效率高,Al和Mo的去除效果不明显。夹杂物尺寸减小,沿熔化区域方向富集。  相似文献
10.
基于ANSYS有限元软件建立了钒合金电子束熔炼过程的数理模型,对V-4Cr-4Ti合金电子束熔炼过程进行了数值模拟,研究了不同熔炼工艺参数下的熔炼过程温度场分布规律以及熔池形状。结果表明:熔炼过程温度场分布及熔池形状受到熔炼功率及扫描半径的影响。随着熔炼功率的增大,熔池最高温度将会线性增大,熔池宽度和深度将会逐渐增大。随着扫描半径的增大,熔池最高温度将会先增大后减小,通过分析获得了V-4Cr-4Ti合金电子束熔炼的最佳工艺参数。实验结果表明,在优化后的工艺条件下,钒合金电子束熔炼铸锭质量得到一定提升。  相似文献
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