强迫对流对合金凝固枝晶微观偏析影响的相场法模拟

• 作者: 刘强 刘志凌 杨湘杰
• 来源期刊: 铸造技术
• 学科: 工学
• 关键词: 相场法 强迫对流 微观偏析 二元合金
• 年，卷（期）: 2013,（12）
• 所属期刊栏目: 工艺技术
• 页码范围: 1698-1701
• 页数: 4页
• 分类号: TG244
• 语种: 中文

摘要

采用耦合溶质场与流场的相场模型,模拟了强迫对流作用下A1-3.0mol％Si合金凝固枝晶的生长过程.研究了强迫对流对枝晶生长形貌、溶质分布、溶质扩散层和微观偏析等的影响.结果表明:在强迫对流作用下,合金的枝晶形貌、溶质分布、溶质扩散层和微观偏析产生了显著的变化.在强迫对流作用下,凝固枝晶呈非对称性生长,上游枝晶的生长速度大于下游,二次枝晶更发达,法向枝晶向上游方向倾斜越严重;上游枝晶尖端前沿的浓度梯度变得越大,溶质扩散层厚度减小,而下游则相反,浓度梯度变得越来越小,溶质扩散层厚度逐渐增大.另外,对流的作用也会使枝晶的微观偏析更严重.模拟结果与凝固理论相吻合.