金属学报  2006, Vol. 42 Issue (4): 437-442

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考虑包晶反应的Ti--(45---48)Al合金锭凝固组织模拟

刘东戎; 吴士平; 郭景杰; 苏彦庆; 傅恒志

哈尔滨工业大学材料科学与工程学院

SIMULATION OF MACROSTRUCTURE EVOLUTION IN Ti-(45~48)at%Al ALLOY INGOT

D R Liu

哈尔滨工业大学材料科学与工程学院

刘东戎; 吴士平; 郭景杰; 苏彦庆; 傅恒志 . 考虑包晶反应的Ti--(45---48)Al合金锭凝固组织模拟[J]. 金属学报, 2006, 42(4): 437-442 .
, , , , . SIMULATION OF MACROSTRUCTURE EVOLUTION IN Ti-(45~48)at%Al ALLOY INGOT[J]. Acta Metall Sin, 2006, 42(4): 437-442 .

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(1026 KB)   摘要: 提出一种新的模拟Ti-(45~48)at%Al合金锭凝固组织形成的随机性方法。将元胞分为两类：先析出相元胞和包晶相元胞。不同的元胞凝固路径不同。借助于这种方法，在最终的模拟结果中可以显示包晶相的随机分布。计算中考虑了一次缩孔的形成。对于大尺寸铸锭的模拟，提出了特殊移动内存分配方法，以节约计算时间和计算量。对比模拟结果和实验结果验证模型的可行性。分析了凝固参数对凝固组织的影响。模拟结果表明流动强度的增大以及合金成分的增加均有助于等轴晶区的形成。随着合金成分的增加，包晶相的数量增加。 关键词 ： Ti-(45~48)at%Al,  合金锭,  包晶相凝固,  元胞自     Abstract：ABSTRACT Grain structure modeling of Ti- (45~48) at% Al alloy ingots has been carried out by using a new cellular automaton method coupled with macroscopic heat transfer calculation. Cells are divided into primary and peritectic ones. Different cells take the different solidification path. By the new method, the formation of peritectic phases can be shown graphically throughout solidification. The formation of shrinkage cavity at the top of the ingot is included in the calculation. A special-moving-allocation technique is designed to minimize the computation costs and memory size associated with a large number of cells. The potentiality of the present model is demonstrated by comparing the simulated results with the experimental one. The influences of convection and initial alloy composition on the grain structures are studied. The mechanisms producing these results are discussed. The simulated results indicate that the size of equiaxed zone increases with increasing the convection coefficient and alloy composition. And the number of peritectic phases decreases as the alloy composition decreases. Key words： Ti- (45~48) at% Al alloy ingot    peritectic phase solidification    cellular automaton    grain structure si 收稿日期: 2005-06-20      ZTFLH:  TG27   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 刘东戎 吴士平 郭景杰 苏彦庆 傅恒志 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y2006/V42/I4/437 [1] Brown S G R, Spittle J A. Mater Sci Technol, 1989; 5: 362 [2] Rappaz M, Gandin C A. Ada Metall Mater, 1993; 41: 345 [3] Gandin C A, Rappaz M. Acta Metall Mater, 1994; 42: 2233 [4] Gandin C A, Charbon C. ISIJ Int, 1995; 35: 651 [5] Gandin C A, Desbiolles J L, Rappaz M, Thevoz P. Metall Mater Trans, 1999; 30A: 3153 [6] Kurz W, Giovanola B, Trivedi R. Acta Metall, 1986; 823 [7] Du Q, Li D Z, Li Y Y. J Mater Sci Technol, 2000; 16: 568 [8] Li D Z, Du Q, Hu Z Y, Li Y Y. Acta Metall Sin, 1999; 35: 1201 (李殿中,杜强,胡志勇,李依依．金属学报,1999;35:1201) [9] 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(8): 799) [10] Bosze W P, Trivedi R. Metall Trans, 1974; 5: 511 [11] Wang T M. PhD Dissertation, Dalian University of Science and Technology, 2000 (王同敏．大连理工大学博士学位论文, 2000) [12] Jacot A, Maijer D, Cockcroft S. Metall Mater Trans, 2000; 31A: 2059 [13] Jung I S, Kim M C, Lee J H, Oh M H, Wee D M. Inter- metallics, 1999; 7: 1247 [14] Su Y Q, Liu C, Li X Z, Guo J J, Li B S, Jia J, Fu H Z. Intermetallics, 2005; 13: 267 [15] Santos C A, Quaresma J M V, Garcia A. J Alloys Compd. 2001; 319: 174 [16] Gu J P, Beckermann C. Metall Mater Trans, 1999; 30A: 1357 [1] 方辉,薛桦,汤倩玉,张庆宇,潘诗琰,朱鸣芳. 定向凝固糊状区枝晶粗化和二次臂迁移的实验和模拟[J]. 金属学报, 2019, 55(5): 664-672. [2] 朱鸣芳, 邢丽科, 方辉, 张庆宇, 汤倩玉, 潘诗琰. 合金凝固枝晶粗化的研究进展[J]. 金属学报, 2018, 54(5): 789-800. [3] 王同敏, 魏晶晶, 王旭东, 姚曼. 合金凝固组织微观模拟研究进展与应用[J]. 金属学报, 2018, 54(2): 193-203. [4] 魏雷, 曹永青, 杨海欧, 林鑫, 王猛, 黄卫东. 粉末床激光重熔条件下Ni-Sn反常共晶微观组织的数值模拟[J]. 金属学报, 2018, 54(12): 1801-1808. [5] 朱鸣芳, 汤倩玉, 张庆宇, 潘诗琰, 孙东科. 合金凝固过程中显微组织演化的元胞自动机模拟*[J]. 金属学报, 2016, 52(10): 1297-1310. [6] 陈瑞, 许庆彦, 吴勤芳, 郭会廷, 柳百成. Al-7Si-Mg合金凝固过程形核模型建立及枝晶生长过程数值模拟*[J]. 金属学报, 2015, 51(6): 733-744. [7] 张蕾, 赵红蕾, 朱鸣芳. 球墨铸铁凝固显微组织的元胞自动机模拟*[J]. 金属学报, 2015, 51(2): 148-158. [8] 赵九洲, 李璐, 张显飞. 合金凝固过程元胞自动机模型及模拟方法的发展*[J]. 金属学报, 2014, 50(6): 641-651. [9] 张航, 许庆彦, 史振学, 柳百成. DD6高温合金定向凝固枝晶生长的数值模拟研究*[J]. 金属学报, 2014, 50(3): 345-354. [10] 李正扬,朱鸣芳,戴挺. Al－7%Si合金显微气孔形成的模拟研究[J]. 金属学报, 2013, 49(9): 1032-1040. [11] 张显飞,赵九洲. 来流对Al-Cu合金三维树枝晶生长的影响[J]. 金属学报, 2012, 48(5): 615-620. [12] 石玉峰 许庆彦 柳百成. 定向凝固共晶生长的元胞自动机数值模拟[J]. 金属学报, 2012, 48(1): 41-48. [13] 赵九洲 江鸿翔. 枝晶生长的三维元胞自动机模拟[J]. 金属学报, 2011, 47(9): 1099-1104. [14] 石玉峰 许庆彦 龚铭 柳百成. 定向凝固过程中NH4Cl-H2O枝晶生长的数值模拟[J]. 金属学报, 2011, 47(5): 620-627. [15] 支颖 刘相华 喻海良 王振范. 微合金钢热变形组织与性能演变的CA模拟[J]. 金属学报, 2011, 47(11): 1396-1402. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed