Fe-Bi-Mn三元合金多相相变-扩散体系中易切削相析出规律的数值研究

• 作者: 何银花 王发展 王哲 王欣 王辉绵 马姗
• 来源期刊: 金属学报
• 学科: 工学
• 关键词: Fe-Bi-Mn三元合金 凝固 多相相变 多相扩散路径 数值研究
• 年，卷（期）: 2014,（11）
• 页码范围: 1393-1402
• 页数: 10页
• 分类号: TG111.4|TG146
• 语种: 中文
• DOI: 10.11900/0412.1961.2014.00200

摘要

以扩散支配相变动力学方法为基础,建立了多相三维流动凝固模型.模型考虑了固、液、气三相扩散相变对Fe-Bi-Mn三元合金凝固的影响,模拟研究了合金体系中Bi和MnS易切削相的析出过程,并分析了易切削相的多相相变过程和多相扩散路径.结果表明:易切削相的析出过程受多相相交-扩散作用影响,MlsMoS(MnS的固-液质量相变速率)较大,MnS的分配系数大而扩散系数小,当cs1*MnS(MnS的固相界面浓度)大于c1,MnS(MnS的液相浓度)时,液相MnS在固-液界面处浓度降低,最终被固相完全“捕获”,导致MnS不再富集;M1sBi(Bi的固-液质量相变速率)较小且Mgl,Bi(Bi的液-气质量相变速率)为负值,Bi的分配系数小而扩散系数大,凝固过程中存在气相Bi且cl,Bi(Bi的液相浓度)始终大于cs1*Bi(Bi的固相界面浓度),故Bi持续流动富集于MnS周围,直至凝固结束.研究工作将模拟结果与实验结果进行了对比,两者吻合较好.