金属学报  2008, Vol. 44 Issue (2): 243-248

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低压铸造 ZL114A铝合金微观组织模拟

李 斌 许庆彦 潘 冬 柳百成

(清华大学机械工程系; 先进成形制造教育部重点实验室; 北京 100084)

STUDY ON MICROSTRUCTURE SIMULATION OF ZL114A ALLOY DURING LOW PRESSURE DIE CASTING PROCESS

Bin Li;;;Baicheng LIU;;;

清华大学机械系

李斌; 许庆彦; 潘冬; 柳百成 . 低压铸造 ZL114A铝合金微观组织模拟[J]. 金属学报, 2008, 44(2): 243-248 .
, , , . STUDY ON MICROSTRUCTURE SIMULATION OF ZL114A ALLOY DURING LOW PRESSURE DIE CASTING PROCESS[J]. Acta Metall Sin, 2008, 44(2): 243-248 .

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(651 KB)   摘要: 在大量实验数据统计分析的基础上，建立了低压铸造ZL114A合金形核模型，得到了相关热力学、动力学参数。采用了一种改进的Celluar Automaton方法耦合有限差分法对合金的宏观凝固及微观组织演化过程进行了数值模拟。考虑了固/液界面的溶质再分布、微观固相分数、曲率以及各向异性因素。利用阶梯铸件研究了不同冷却速度下晶粒度、二次枝晶臂间距以及共晶组织含量的变化规律，并将模拟值与实验值进行了对比验证。 关键词 ： 铝合金,  低压铸造,  微观组织,  数值模拟,  形核模     Abstract：A nucleation model based on the statistical analysis of a number of experimental data was developed and the related thermodynamics and kinetics parameters were presented for low pressure die casting of ZL114A alloy. A modified CA-FD method was proposed to simulate macro solidification process and microstructure evolution of the alloy. The preferential growth orientation, the solute redistribution in both liquid and solid, the solid/liquid interface curvature and the growth anisotropy were all considered in the model. The grain size, secondary dendrite arm spacing and eutectic content volume fraction of the alloy at different cooling rate were predicted and compared with experimental results of step-shaped sample casting. Key words： aluminum alloy    low pressure die casting    microstructure    numerical simulation    nucleation model 收稿日期: 2007-04-18      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 潘冬 柳百成 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y2008/V44/I2/243 [1]Li M E,Wang Y X,Yang G C,Xing J D.Mech Sci Tech- nol,2002;21:824 (李梅娥，王友序，杨根仓，邢建东．机械科学与技术，2002；21：824) [2]Chen L L,Liu R X,Lin H T,Pan Z Y,Zhi Q M,Wu Z Y.Spec Cast Nonferr Alloy,2002;(s1):173 (陈立亮，刘瑞祥，林汉同，潘增源，支前明，吴祖宴．特种铸造及有色合金，2002；(s1)：173) [3]Cheng W L,Xiong S M,Liu B C.Foundry,2003;52:609 (程万里，熊守美，柳百成．铸造，2003；52：609) [4]Wan L J,Zhang H,Jing T.Hot Work Technol,2005;(12): 27 (万柳军，张辉，荆涛．热加工工艺，2005；(12)：27) [5]Nastac L.Acta Mater,1999;47:4253 [6]Liu Y,Xu Q Y,Liu B C.Tsinghua Sci Technol,2006;11: 495 [7]Liang Z J,Xu Q Y,Li J R,Yuan H L,Liu S Z,Liu B C. Acta Metall Sin,2004;40:439 (梁作俭，许庆彦，李嘉荣，袁海龙，刘世忠，柳百成．金属学报，2004；40：439) [8]Zhu M F,Hong C P.Metall Mater Trans,2004;35A:1555 [9]Zhu M F,Chen J,Sun G X,Hong C P.Acta Metall Sin, 2005;41:583 (朱鸣芳，陈晋，孙国雄，洪俊杓．金属学报，2005；41：583) [10]Beltran-Sanchez L,Stefanescu D M.Metall Mater Trans, 2003;34A:367 [11]Li Q,Li D Z,Qian B N.Acta Metall Sin,2004;40:634 (李强，李殿中，钱百年．金属学报，2004；40：634) [12]Wang Q G,Davidson C J.J Mater Sci,2001;36:739 [13]Thěvoz Ph,Desbiolles J-L,Rappaz M.Metall Mater Trans,1989;20A:311 [14]Rappaz M,Boettinger W J.Acta Mater,1999;47:3205 [15]Thompson C V,Spaepen F.Acta Metall,1983;31:2021 [16]Zhang X Z.Acta Mater,1998;46:1135 [17]Cheng Z W.PhD Dissertation,Northwestern Polytechni- cal University,Xi'an,2003:57 (陈忠伟．西北工业大学博士学位论文，西安，2003：57) [18]Zhu M F,Kim J M,Hong C P.ISIJ Int,2001;41:992Y [1] 毕中南, 秦海龙, 刘沛, 史松宜, 谢锦丽, 张继. 高温合金锻件残余应力量化表征及控制技术研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1144-1158. [2] 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. [3] 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. [4] 王宗谱, 王卫国, Rohrer Gregory S, 陈松, 洪丽华, 林燕, 冯小铮, 任帅, 周邦新. 不同温度轧制Al-Zn-Mg-Cu合金再结晶后的{111}/{111}近奇异晶界[J]. 金属学报, 2023, 59(7): 947-960. [5] 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. [6] 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. [7] 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. [8] 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. [9] 夏大海, 计元元, 毛英畅, 邓成满, 祝钰, 胡文彬. 2024铝合金在模拟动态海水/大气界面环境中的局部腐蚀机制[J]. 金属学报, 2023, 59(2): 297-308. [10] 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. [11] 张开元, 董文超, 赵栋, 李世键, 陆善平. 固态相变对Fe-Co-Ni超高强度钢长臂梁构件焊接-淬火过程应力和变形的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(12): 1633-1643. [12] 王重阳, 韩世伟, 谢峰, 胡龙, 邓德安. 固态相变和软化效应对超高强钢焊接残余应力的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(12): 1613-1623. [13] 周小宾, 赵占山, 汪万行, 徐建国, 岳强. 渣-金界面气泡夹带行为数值物理模拟[J]. 金属学报, 2023, 59(11): 1523-1532. [14] 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. [15] 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. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed