金属学报  2003, Vol. 39 Issue (2): 140-144

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垂直定向凝固条件下通道偏析形成过程的数值模拟

韩志强; 柳百成

清华大学机械工程系; 北京 100084

Numerical Simulation of Channel Segregation in Vertically Unidirectional Solidification Process

HAN Zhiqiang; LIU Baicheng

Department of Mechanical Engineering; Tsinghua University; Beijing 100084

韩志强; 柳百成 . 垂直定向凝固条件下通道偏析形成过程的数值模拟[J]. 金属学报, 2003, 39(2): 140-144 .
, . Numerical Simulation of Channel Segregation in Vertically Unidirectional Solidification Process[J]. Acta Metall Sin, 2003, 39(2): 140-144 .

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(197 KB)   摘要: 建立了描述合金凝固过程热-溶质对流和宏观偏析形成过程的数学模型. 模型中耦合求解了凝固过程中质量、动量、能量和溶质守恒方程; 同时, 基于固液两相区中湿度和成分的耦合关系建立了固相分数场的更新方法. 利用该模型模拟了底部冷却的二维矩形区域内Fe-C合金凝固过程中通道偏析的形成和发展过程. 模拟结果表明, 垂直定向凝固条件下通道偏析形成于液相线前沿附近, 而不是两相区内部. 这一结果很好支持了文献中基于实验观察提出的通道偏析形成机理. 关键词 ： Fe-C合金,  定向凝固,  热-溶质对流     Key words： 收稿日期: 2002-04-15      ZTFLH:  TG111.4   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 韩志强 柳百成 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y2003/V39/I2/140 [1] Giamei A F, Kear B H. Metull Trans, 1970; I: 2185 [2] Copley S M, Giamei A F, Johnson S M, Hornbecker M F.Metall Trans, 1970; 1: 2193 [3] Sample A K, Hellawell A. Metall Trans, 1984;15A: 2163 [4] Neilson D G., Incropera F P. Int J Heat Mass Transfer,1991; 34: 1717 [5] Felicelli S D, Heinrich J C, Poirier I) R. Metall Trans,1991; 22B; 847 [6] Schneider M C, Gu J P. Beckermann C, Boettingnr W J,Kattner U R. Metall Mater Trans, 1997; 28A: 1517 [7] Felicelli S D, Poirier D R, Heinrich J C. Metall Mater Trans, 1998; 29B: 847 [8] Bennon W D, Incropera F P. Int J Heat Mass Transfer,1987; 30: 2161 [9] Han Z Q, Shen H F, Xiong S M, Liu B C. Ada MetallSin, 2002; 38: 941(韩志强,沈厚发,熊守美,柳白成.金属学报,2002;38:941) [1] 马德新, 赵运兴, 徐维台, 王富. 重力对高温合金定向凝固组织的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1279-1290. [2] 张健, 王莉, 谢光, 王栋, 申健, 卢玉章, 黄亚奇, 李亚微. 镍基单晶高温合金的研发进展[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1109-1124. [3] 苏震奇, 张丛江, 袁笑坦, 胡兴金, 芦可可, 任维丽, 丁彪, 郑天祥, 沈喆, 钟云波, 王晖, 王秋良. 纵向静磁场下单晶高温合金定向凝固籽晶回熔界面杂晶的形成与演化[J]. 金属学报, 2023, 59(12): 1568-1580. [4] 李彦强, 赵九洲, 江鸿翔, 何杰. Pb-Al合金定向凝固组织形成过程[J]. 金属学报, 2022, 58(8): 1072-1082. [5] 陈瑞润, 陈德志, 王琪, 王墅, 周哲丞, 丁宏升, 傅恒志. Nb-Si基超高温合金及其定向凝固工艺的研究进展[J]. 金属学报, 2021, 57(9): 1141-1154. [6] 张小丽, 冯丽, 杨彦红, 周亦胄, 刘贵群. 二次枝晶取向对镍基高温合金晶粒竞争生长行为的影响[J]. 金属学报, 2020, 56(7): 969-978. [7] 张健,王莉,王栋,谢光,卢玉章,申健,楼琅洪. 镍基单晶高温合金的研发进展[J]. 金属学报, 2019, 55(9): 1077-1094. [8] 许庆彦,杨聪,闫学伟,柳百成. 高温合金涡轮叶片定向凝固过程数值模拟研究进展[J]. 金属学报, 2019, 55(9): 1175-1184. [9] 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. [10] 唐文书,肖俊峰,李永君,张炯,高斯峰,南晴. 再热恢复处理对蠕变损伤定向凝固高温合金γ′相的影响[J]. 金属学报, 2019, 55(5): 601-610. [11] 杨燕, 杨光昱, 罗时峰, 肖磊, 介万奇. Mg-14.61Gd合金的定向凝固组织及生长取向[J]. 金属学报, 2019, 55(2): 202-212. [12] 金浩, 贾清, 刘荣华, 线全刚, 崔玉友, 徐东生, 杨锐. 籽晶制备及Ti-47Al合金PST晶体取向控制[J]. 金属学报, 2019, 55(12): 1519-1526. [13] 李言祥, 刘效邦. 定向凝固多孔金属研究进展[J]. 金属学报, 2018, 54(5): 727-741. [14] 吴国华, 陈玉狮, 丁文江. 高性能镁合金凝固组织控制研究现状与展望[J]. 金属学报, 2018, 54(5): 637-646. [15] 王锦程, 郭春文, 李俊杰, 王志军. 定向凝固晶粒竞争生长的研究进展[J]. 金属学报, 2018, 54(5): 657-668. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed