电磁场中金属凝固界面前沿颗粒的推斥/吞没行为

对电磁场作用下金属凝固界面前沿颗粒行为进行了考察,通过分析颗粒受力平衡,推导出颗粒行为发生改变时所需的临界电磁力．采用模拟体系,对电磁力改变凝固界面前沿颗粒行为的三种典型过程进行了直接观察,采用金属液实验证明了施加电磁力可以改变颗粒在金属凝固体中的分布．     

颗粒增强金属基复合材料凝固过程的计算机模拟

探讨了颗粒增强金属基复合材料凝固过程的计算机模拟中热处理性质和凝固潜热的处理方法,并用实验验证了其有效性,在此基础上,研究了颗粒的体积分数对Ａｌ２Ｏ３,ＳｉＣ,ＳｉＯ２颗粒增强Ａｌ－４％Ｍｇ复合材料冷却速度的影响。     

颗粒增强Al－4％Mg复合材料在等轴晶凝固过程中的颗粒推挤

研究了ＳｉＣ,Ａｌ＿２Ｏ＿３,ＳｉＯ＿２颗粒增强Ａｌ—４％Ｍｇ复合材料在凝固过程中,颗粒的种类、粒度对颗粒推挤导致颗粒分布不均匀的影响。提出在等轴晶凝固条件下,颗粒推挤的强烈程度由等轴晶粒和颗粒的质量比确定。理论预测与试验结果吻合良好。     

复合材料凝固过程中的颗粒/界面行为数学模型

根据颗粒增强金属基复合材料凝固过程中的颗粒 /界面作用微观机理 ,导出颗粒附近温度场 ,液 /固界面形状 ,颗粒受力情况及颗粒吞并 /推移临界条件数学模型。分析了热导率、颗粒尺寸和凝固速度不同对颗粒 /界面行为的影响。     

电磁力对凝固界面前沿颗粒行为影响的实验研究

通过电解抽模拟实验,考察了凝固界面前沿电磁力对颗粒行为的影响,得出了“电磁力可以控制凝固界面前沿颗粒行为和其在基体中分布”的结论,为进一步研究电磁技术制备颗粒增强金属基复合材料提供了依据。     

颗粒增强金属基复合材料凝固过程的数值模拟研究进展

综述了颗粒增强金属基复合材料凝固过程数值模拟在宏观和微观两方面的主要研究进展情况。宏观部分着重介绍了一种耦合质量、动量、能量及溶质平衡方程的多相模型。微观部分介绍了临界速率确定模型并指出模拟的关键在于对颗粒/凝固界面相互作用、微观组织及使用性能的准确预测。最后指出了该研究领域目前存在的问题及发展方向。     

颗粒增强Al—4%Mg复合材料中显微孔隙的分析

探讨了Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＣ、ＳｉＯ２等三种颗粒增强Ａｌ－４％Ｍｇ复合材料凝固组织中显微孔隙的形成规律。结果表明：前者显微孔隙是由Ａｌ２Ｏ３颗粒加入导致熔体粘度增加、颗粒堵塞枝晶间的补缩流动通道以及颗粒与基体合金的热膨胀系数的差异三种因素所引起；第二种材料由于气孔易在ＳｉＣ颗粒表面形核，或者ＳｉＣ颗粒与基体结合较弱，使得该复合材料比前者易形成显微孔隙；第三种复合材料，是由于ＳｉＯ２颗粒与基体间发生了界     

金属基复合材料浸渗凝固过程的研究

应用具有宽调速特性的低压铸造法制备碳纤维增强铝基复合材料,着重专察了其浸渗过程、凝固组织和补缩特性。     

颗粒增强Al—4%Mg复合材料在等轴晶凝固过程中的颗粒推挤

研究了Ｓｉｃ，Ａｌ２Ｏ３，ＳｉＯ２颗粒增强Ａ－４％Ｍｇ复合材料的在凝固过程中，颗粒的种类、粒度对颗粒推挤导致颗粒分布均匀的影响，提出在等轴晶凝固条件下，颗粒推挤的强烈程度由等轴晶粒和颗粒的质量比确定，理论预测与试验结果吻合良好。     

复合材料凝固过程中颗粒推移距离及其影响因素

研究了颗粒含量对自生ＭｇＯ／Ｍｇ２Ｓｉ颗粒增强Ｍｇ－１１Ｌｉ基复合材料凝因组织的影响,得出颗粒被界面俘获成推移的热力学条件及颗粒推移距离表达式,随颗粒含量和凝固速度增加以及推移临界速度的减小,推移距离减小,理论分析与实验结果一致,并提出了改善颗粒增强复合材料组织均匀性的主要途径。     

Behavior of particles in front of metallic solid/liquid interface in electromagnetic field

1　INTRODUCTIONTheinteractionbetweentheparticlesandtheso lidifyinginterfaceisofteninvolvedintheprocessingofmetallicmaterials .Forexample ,duringthesolidi ficationofthemetalcasting ,theinclusioninthemoltenmetal(includingforeigninclusionandsec ondaryinclusion)ispossibletobeengulfedbysolidi fyinginterfacetostayinthecasting ,alsoitispossibletobepushedbytheinterfacetoretaininthemoltenmetal.Anothercaseis ,thereinforcingparticleswillbeengulfedtoenterthesolidandpossiblypushedbytheinterface ,whichw…     

连铸板坯凝固过程中夹杂物运动模拟研究

基于CFD建立了连铸过程中钢液流动、凝固及夹杂物运动三维数学模型。考虑铸坯弧形和水口形状,研究了连铸板坯凝固坯壳对钢液流动和夹杂物运动的影响,得出了夹杂物的上浮率及在凝固铸坯上的分布。研究结果表明,铸坯凝固对钢液流场有显著影响。凝固坯壳阻碍钢液向下流动,考虑凝固的钢液回流区更靠近弯月面,钢液流出回流区更趋于向铸坯中心运动;凝固的夹杂物上浮率相对于不考虑凝固的夹杂物上浮率高。     

Solute redistribution and Rayleigh number in the mushy zone during directional solidification of Inconel 718

The interdendritic segregation along the mushy zone of directionally solidified superalloy Inconel 718has been measured by scanning electron microscope (SEM) and energy dispersion analysis spectrometry (EDAX)techniques and the corresponding liquid composition profile was presented. The liquid density and Rayleigh number (Ra) profiles along the mushy zone were calculated as well. It was found that the liquid density difference increased from top to bottom in the mushy zone and there was no density inversion due to the segregation of Nb and Mo. However carbide formation in the freezing range and the preferred angle of the odentated dendrite array could prompt the fluid flow in the mushy zone although there was no liquid density inversion. The largest relative Rayleigh number appeared at 1,326℃ for Inconel 718 where the fluid flow most easily occurred.     

Effects of electromagnetic stirring on microstructures of solidified aluminum alloys

1　INTRODUCTIONPractically ,mechanicalstirringandelectromag neticstirring (EMS)arewidelyusedtogenerateforcedflowinsolidificationandcastingofmetalsandalloys,resultingin greatchangesofthesolidifiedstructures,segregationsand propertiesofthecast ings .Muchattentionhasbeenpaidtosolidificationofdendriticalloyssuperposedwithforcedflow ,andmanypreviousworkshavebeenfocusedontheeffectsoffluidflowonthestructuraltransitions,suchascolumnar equiaxedtransitions(CET)ormacro segre gationinthealloys[13] .…     

雾化过程气体与金属雾滴的三维流动模型

气体雾化沉积技术是一种生产大块快速凝固材料的新型工艺．雾化过程气流与金属雾滴之间的质量、动量和能量传输对沉积材料的组织和性能具有重要影响．本文根据质量、动量和能量守恒等基本理论对金属雾化过程气流与雾滴之间的相互作用进行了研究,建立了气体－雾滴三维流动的数学模型．推导出雾化过程两相流体流动的基本控制方程组．     

水口结构对薄板坯初始凝固行为的影响

以薄板坯连铸结晶器为研究对象,采用有限元法,建立了流动、传热、凝固的三维耦合数学模型。重点研究了拉速及双侧孔水口出口面积比对结晶器内自由液面流动情况、铸坯表面温度分布与凝固坯壳生长的影响。结果表明,当拉速由6 m/min减少到4 m/min时,液面波动由±10.5 mm降至±4.5 mm,而结晶器出口处的坯壳厚度将由7.1 mm增加到9.5 mm;当水口出口面积比由1.56增加到2.00时,液面波动由±9.1 mm降至±7.1 mm,出口处的坯壳厚度减薄了0.4 mm。     

平行板型薄板坯连铸结晶器中钢液流动、凝固及溶质分布的三维耦合数值模拟

针对薄板坯平行板型连铸结晶器,建立了Fe—C二元合金紊流流动、凝固及溶质传输的三维耦合数学模型;并与水口模拟计算相结合,计算、分析了薄板坯平行板型结晶器内钢液的紊流流动、凝固及溶质分布．计算结果表明,由于薄板坯厚度尺寸限制,钢液液流冲击深度相对传统板坯明显减小,出水口射流对窄壁的冲击减弱,而对铸坯宽面的冲刷加强．出结晶器后,钢液流动变为向下的均匀平推运动．在结晶器出口处,由于钢液流动、凝固及溶质传输的相互作用,使得铸坯宽面靠近窄壁处的凝固壳厚度最薄,并在此处产生溶质分布强烈变化,易导致拉漏缺陷．