金属学报  2005, Vol. 41 Issue (12): 1303-1308

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用颗粒推移模型模拟Al-Si/SiCp复合材料微观组织

李斌; 许庆彦; 李旭东; 柳百成

清华大学机械工程系; 清华大学先进成形制造重点实验室; 北京 100084

MICROSTRUCTURE SIMULATION OF Al-Si/SiCp COMPOSITES WITH PARTICLE PUSHING MODEL

LI Bin; XU Qingyan; LI Xudong; LIU Baicheng

Key Laboratory for Advanced Manufacturing by Materials Processing Technology; Department of Mechanical Engineering; Tsinghua University; Beijing 100084

李斌; 许庆彦; 李旭东; 柳百成 . 用颗粒推移模型模拟Al-Si/SiCp复合材料微观组织[J]. 金属学报, 2005, 41(12): 1303-1308 .
, , , . MICROSTRUCTURE SIMULATION OF Al-Si/SiCp COMPOSITES WITH PARTICLE PUSHING MODEL[J]. Acta Metall Sin, 2005, 41(12): 1303-1308 .

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(438 KB)   摘要: 对搅拌铸造法制备SiC颗粒(SiCp)增强Al-7.0%Si(质量分数) 复合材料的微观组织形成过程进行了模拟研究, 建立了常规凝固条件下 相应的宏观传热、等轴枝晶形核生长以及颗粒推移的二维计算模型, 采用一种改进的CA(cellular automaton)方法与有限差分法耦合进行数值 计算, 研究了不同铸造方式对复合材料微观组织以及颗粒分布的影响. 为了验证模拟结果, 浇注了阶梯形金属型和砂型试样. 结果表明, 模拟 得到的复合材料颗粒分布及微观组织与实验结果吻合良好. 关键词 ： 金属基复合材料,  颗粒推移,  微观组织     Abstract：The microstructure of SiC particle reinforced Al-7.0%Si (mass fraction) composite prepared by stir casting was simulated by a modified cellular automaton method coupled with finite difference method and two-dimensional models under normal solidification condition including macro heat transfer, nucleation, equiaxed dendrite growth and particle pushing. The effects of different casting processes on composite microstructure and particle distribution were analyzed. The simulated results can clearly show the evolution of the microstructure of composite and particle clustering phenomena caused by particle pushing. The simulated results are in good agreement with the experimental results. Grain size is smaller and particle distribution is more uniform for metal mould casting than sand mould casting. Key words： metal matrix composite    particle pushing    microstructure 收稿日期: 2005-04-14      ZTFLH:  TG244.3   服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 李斌 许庆彦 李旭东 柳百成 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y2005/V41/I12/1303 [1] Jung C K, Jung S W, Nam H W, Han K S. J Compos Mater, 2003; 37: 503 [2] Yang N, Boselli J, Gregson P J, Sinclair I. Mater Sci Tech- nol, 2000; 16: 797 [3] Kang C G, Ray S, Rohatgi P K. Mater Sci Eng, 1994; A188: 193 [4] Wang C Y, Beckermann C. Metall Mater Trans, 1996; 27 A: 2754 [5] Feller R J, Beckermann C. Metall Mater Trans, 1997; 28B: 1165 [6] Kim J K, Rohatgi P K. Acta Mater, 1998; 46: 1115 [7] Juretzko F R, Dhindaw B K, Stefanescu D M, Sen S, Cur- reri P A. Metall Mater Trans, 1998; 29A: 1691 [8] Stefanescu D M, Juretzko F R, Dhindaw B K, Catalina A, Sen S, Curreri P A. Metall Mater Trans, 1998; 29A: 1697 [9] Catalina A V, Mukherjee S, Stefanescu D M. Metall Mater Trans, 2000; 31A: 2559 [10] Shangguan D K, Ahuja S, Stefanescu D M. Metall Trans, 1992; 23A: 669 [11] Stefanescu D M. Key Eng Mater, 1993; 79-80: 74 [12] Hu H Q. Principles of Metal Solidification. Beijing: China Machine Press, 2000 (胡汉起．金属凝固原理．北京:机械工业出版社, 2000) [13] Kurz W, Giovanola B, Trivedi R. Ada Metall, 1986; 34: 823 [14] Pan Y H. Computer Graphics: Principles, Methods and Applications. Beijing: Higher Education Press, 2001 (潘云鹤．计算机图形学:原理、方法及应用．北京:高等教育 出版社,2001) [15] Xu Q Y, Feng W M, Liu B C, Xiong S M. Acta Metall Sin, 2002; 38: 799 (许庆彦,冯伟明,柳百成,熊守美．金属学报,2002;38:799) [16] Feng W M, Xu Q Y, Liu B C. ISIJ Int, 2002; 42: 702 [17] Garvin J W, Udaykumar H S. J Cryst Growth, 2003; 252: 451 [18] Stefanescu D M, Dhindaw B K, Kacar S A, Moitra A. Metall Trans, 1988; 19A: 2847 [19] Feng W M. Master Degree Thesis, Tsinghua University, Beijing, 2002 (冯伟明．清华大学硕士学位论文,北京, 2002) [1] 陈礼清, 李兴, 赵阳, 王帅, 冯阳. 结构功能一体化高锰减振钢研究发展概况[J]. 金属学报, 2023, 59(8): 1015-1026. [2] 刘兴军, 魏振帮, 卢勇, 韩佳甲, 施荣沛, 王翠萍. 新型钴基与Nb-Si基高温合金扩散动力学研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(8): 969-985. [3] 冯艾寒, 陈强, 王剑, 王皞, 曲寿江, 陈道伦. 低密度Ti2AlNb基合金热轧板微观组织的热稳定性[J]. 金属学报, 2023, 59(6): 777-786. [4] 王长胜, 付华栋, 张洪涛, 谢建新. 冷轧变形对高性能Cu-Ni-Si合金组织性能与析出行为的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(5): 585-598. [5] 李民, 王继杰, 李昊泽, 邢炜伟, 刘德壮, 李奥迪, 马颖澈. Y对无取向6.5%Si钢凝固组织、中温压缩变形和软化机制的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(3): 399-412. [6] 唐伟能, 莫宁, 侯娟. 增材制造镁合金技术现状与研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(2): 205-225. [7] 王虎, 赵琳, 彭云, 蔡啸涛, 田志凌. 激光熔化沉积TiB2 增强TiAl基合金涂层的组织及力学性能[J]. 金属学报, 2023, 59(2): 226-236. [8] 马国楠, 朱士泽, 王东, 肖伯律, 马宗义. SiC颗粒增强Al-Zn-Mg-Cu复合材料的时效行为和力学性能[J]. 金属学报, 2023, 59(12): 1655-1664. [9] 李会朝, 王彩妹, 张华, 张建军, 何鹏, 邵明皓, 朱晓腾, 傅一钦. 搅拌摩擦增材制造技术研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(1): 106-124. [10] 卢海飞, 吕继铭, 罗开玉, 鲁金忠. 激光热力交互增材制造Ti6Al4V合金的组织及力学性能[J]. 金属学报, 2023, 59(1): 125-135. [11] 高栋, 周宇, 于泽, 桑宝光. 液氮温度下纯Ti动态塑性变形中的孪晶变体选择[J]. 金属学报, 2022, 58(9): 1141-1149. [12] 马志民, 邓运来, 刘佳, 刘胜胆, 刘洪雷. 淬火速率对7136铝合金应力腐蚀开裂敏感性的影响[J]. 金属学报, 2022, 58(9): 1118-1128. [13] 沈岗, 张文泰, 周超, 纪焕中, 罗恩, 张海军, 万国江. 热挤压Zn-2Cu-0.5Zr合金的力学性能与降解行为[J]. 金属学报, 2022, 58(6): 781-791. [14] 余春, 徐济进, 魏啸, 陆皓. 核级镍基合金焊接材料失塑裂纹研究现状[J]. 金属学报, 2022, 58(4): 529-540. [15] 徐流杰, 宗乐, 罗春阳, 焦照临, 魏世忠. 难熔高熵合金的强韧化途径与调控机理[J]. 金属学报, 2022, 58(3): 257-271. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed