铸件弃型过程流动的三维计算机模拟

采用ＳＩＭＰＬＥＣ算法计算流场，一种基于ＶＯＦ的改进方法用于三自由表面处理，在微机上实现了一个优化的铸件充型过程流动模拟的ＣＡＥ工具。采用面向对象方法开发数值模拟软件，提高软件的可靠性、可重用性、可扩展性和可维护性。并对熔融铝合金充填一矩形方腔的过程进行了模拟计算和实验验证，结果表明得基本吻合。     

造型材料表观热物性的测定

为精确地模拟铸件的凝固过程和进行铸造工艺的计算机辅助设计,采用浇注法对粘土砂和水玻璃砂的表观热物性进行了研究。实验表明,型砂的表观导热系数、表观导温系数及表观蓄热系数均随着原砂粒度的增大而增大,也随着粘结剂的含量(陶土或水玻璃)增加而增大,但达到一定程度后则趋于恒定。     

CONDITIONS OF STRUCTURAL TRANSFORMATION OF GRAPHITE IN Fe-C-Si ALLOY UNDER UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION

研究了Fe-C-Si合金中Ce量及凝固速度对石墨晶体形态转变的影响,首次提出了在球团状石墨与过冷石墨的转变或者蠕虫状石墨与片状石墨的转变过程中,以变质元素的含量变化为主要影响因素,并且以Ce_(D←→D)=0.0296lgR+0.162(％)及Ce(V←→A)=-0.0353lgR+0.147(％)为各自的临界加入量值.在球团状石墨与蠕虫状石墨的转变过程中,凝固速度的变化占主导地位,且以Rs=55×10~(-2.5Ce)(μm/S)和Rv=32.4×10~(-2.3Ce)(μm/S)为获得完全球团状或蠕虫状石墨的临界值。 蠕虫状石墨能与片状石墨间相互连续生长过渡,认为蠕虫状石墨为一定变质元素含量及凝固速度条件下石墨晶体特有的组织形态,无须球化衰退或石墨球破碎为其生长前提。     

多点自动测温系统的研制

设计和研制的多点自动测温系统包括多位放大器、12位A/D转换器,苹果—Ⅱ微机、输入和输出设备及应用软件。     

液态ZL101 Al合金吸氢特性的研究

根据Sieverts定律,研制了检测液态Al合金吸氢量的计算机辅助实验系统,应用该系统实验研究了国际ZL101Al合金液态下的吸氢特性,实验结果表明,融体温度和铝液与水蒸气接触时间是决定铝液吸氢量的关键因素,并且试块上气孔面积率随两因素的增强而急剧增加,实验系统测量循环时间为70s,测量温差小于0．02cm3／100g,可以在生产中用于在线检测。     

铸件充型过程流动的三维计算机模拟

采用SIMPLEC算法计算流场,一种基于VOF的改进方法用于三维自由表面处理,在微机上实现了一个优化的铸件充型过程流动模拟的CAE工具。采用面向对象方法开发数值模拟软件,提高软件的可靠性、可重用性、可扩展性和可维护性。并对熔融铝合金充填一矩形方腔的过程进行了模拟计算和实验验证,结果表明两者基本吻合。     

硅、锰对D型石墨铸铁的影响

D型石墨的组织形貌有利于在铸铁基体组织中生成铁素体相。在砂型铸造条件下,硅的稳定铁素体的作用能在D型石墨铸铁中得到充分的发挥,故硅含量的增加将引起D型石墨铸铁机械强度大幅度的下降。锰含量的增加能促进珠光体的形成而提高D型石墨铸铁的机械强度,但其硬度值上升的幅度较小。砂型铸造高强度D型石墨铸铁显示了其优越的机械性能和良好的铸造性能,加工性能。     

凝固速度对铸铁石墨形态的影响

本文采用定向凝固技术研究了凝固速度对铸铁石墨形态,奥氏体和石墨结晶动力学的影响,并分析研究了奥氏体,石墨棱面和基面之间的生长速度相对大小与石墨形貌之间的关系。发现奥氏体的生长速度随凝固速度的增加而增大,当奥氏体的生长速度超过石墨棱面的生长速度时,片状石墨突变为蠕虫状石墨,反之,则导致蠕虫状石墨突变为片状石墨。     

铸铁中片状石墨FG■蠕虫状石墨VG的转变

用LMC 定向凝固技术研究铸铁石墨形态的转变,发现了蠕虫状石墨向片状石墨转变及片状石墨向蠕虫状石墨转变的分界线,它表明石墨生长机制在分界线处发生了突变。在高倍扫描电镜下观察发现,片状石墨向蠕虫状石墨转变的机制有三种。     

过共晶离铬铸铁的定向凝固

本文通过定向凝固试验,研究过共晶高铬铸铁的凝固过程和凝固组织,并分析了初晶碳化物的生长过程和分布状态。结果表明,过共晶高铬铸铁中初晶碳化物和共晶碳化物均为(Fe·Cr)7C3型碳化物:初晶碳化物以包抄方式生长,其横截面呈六角形块状;随着凝固速度增加,初晶碳化物的平均直径和片间距均减小。