多道次垂直区熔In-1％Sn合金过程的物理场数值模拟

• 作者: 李明旭 徐智帅 伍美珍 彭巨擘 张家涛 郑红星
• 来源期刊: 上海金属
• 关键词: 数值模拟 垂直区熔 溶质再分配 物理场
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 钢铁冶金|Iron and Steel Metallurgy
• 页码范围: 67-72
• 页数: 6页
• 分类号: O787|TG146
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-7208.2021.05.012

摘要

利用基于有限体积法的Ansys Fluent软件对多道次垂直区熔In-1％Sn(质量分数)合金过程进行数值模拟,研究了熔区移动速率对熔体温度场、流场以及溶质场的影响.结果表明:在保持恒定加热温度(310℃)条件下,随着熔区移动速率从25μm/s降低至10μm/s,稳定阶段熔区高度从26 mm增加至30 mm,Sn元素大多富集在合金棒材顶端近壁侧区域,顶端负偏析区的形成源于反向双涡流熔体流动.In-1％Sn合金棒材经12道次区熔后,从底部开始85％高度区域内Sn元素分离比率从15.3％提高至27.8％,表明垂直区熔法在高纯铟提纯中具有较好的应用前景.