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《Al-45%Cu合金DC鑄造過程的宏觀偏析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在工程資料-天天文庫。
1、AI-4.5%Cu合金DC鑄造過程的宏觀偏析ADissertationinMaterialsFormingEngineeringMacrosegregationduringDirect?一Chi11CastingofA1―4.5%CuA11oyByZhangZhengzhengSupervisor：ProfessorCuiJianzhongLeeturerZhangHaitaoNortheasternUniversityJune2011獨創(chuàng)性聲明本人聲明，所呈交的學位論文是在導師的指導下完成的。論文屮取得的研究成果除加以標注和致謝的地方外，不包含其他人己經發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包括
2、-本人為獲得其他學位而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均己在論文中作了明確的說明并表示謝=電思。學位論文作者簽名：日張爭爭期：加1』?'?三。學位論文版權使用授權書本學位論文作者和指導教師完全了解東北大學有關保留、使用學位論文的規(guī)定：即學校有權保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人同意東北大學可以將學位論文的全部或部分內容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索、交流。作者和導師同意網上交流的時間為作者獲得學位后：半年口一年口一年半口酣導簽師字簽字H期：裳堡簍鑾作者簽名：縱爭爭加1『?'?歲口。。鸛醐3猙才差，r垛90k,,夕東北大學碩士學位論
3、文摘要A1.4.5%Cu合金DC鑄造過程的宏觀偏析摘要宏觀偏析是鋁合金DC鑄造過程中一種常見且?guī)韲乐匚：Φ娜毕?。這種缺陷是一種不可逆的缺陷，并且將一直存留在鑄錠后續(xù)產品屮，造成性能差異而且影響終產品的質量。因此如何控制DC鑄造過程中宏觀偏析，對提高鋁合金產品的質量和生產率有著重要的意義。本文以A1.4.5%Cu合金為研究對象。創(chuàng)建了適合描述DC鑄造和低頻電磁鑄造（LFEC）過程中多物理場（流場，溫度場和溶質場）的相互作用的數(shù)學模型，該模型很好地描述了在鑄造過程屮電磁場、熔體流動、熱量傳輸、合金凝固和溶質元素傳遞及宏觀偏析，并且在商業(yè)有限元軟件ANSYS和CFD軟件FLUENT中得到了實
4、現(xiàn)。利用這個數(shù)學模型模擬了西20OmmA1—4.5%Cu合金鑄錠DC和LFEC過程，并且模擬獲得的電磁感應強度，鑄造過程的冷卻曲線和鑄錠中cu元素的分布與測量的結果進行了比較，結果發(fā)現(xiàn)兩者吻合很好。通過對DC鑄錠和LFEC鑄錠的組織觀察，結果發(fā)現(xiàn)組織是由鋁基體和0【一A1與0和(A12Cu)構成的共晶組織組成。施加低頻電磁場并沒有改變鑄錠的凝固組織，但是細化了0【一AI和0相(A12Cu)的共晶組織且使其分布更加均勻。本文通過數(shù)值模擬從凝固收縮，浮游晶和強迫對流三方面詳細研究模型參數(shù)，鑄造工藝和電磁場對鑄錠宏觀偏析的影響規(guī)律，其規(guī)律為：1臨界固札I率和滲透率增加，鑄錠屮宏觀偏析程度加重；
5、鑄造速度減小，冷卻強度增加和澆注溫度降低，鑄錠中的宏觀偏析減弱；施加電磁場，鑄錠的中心負偏析減弱，近表面偏析加重；電磁場頻率增加，鑄錠中心負偏析不變，近表面偏析加重；電磁場強度增加，鑄錠中心負偏析和近表面偏析均減小。通過本文的研究可知，降低鑄造速度，增加冷卻強度，降低澆注溫度和低頻高強電磁場的施加均會減弱鑄錠的宏觀偏析，為實際生產提供理論依據(jù)與技術支持。關鍵詞：A1-4?5Cu合金：宏觀偏析；DC鑄造；數(shù)值模擬；凝固收縮：強迫對流.II—東北大學碩士學位論文Abstl'actMacrosegregationduringDirectChi11CastingofA1—4.5%CuA11oyM
6、acrosegregationisacommonanow——upproducts,whichresu1tsinperformancedifferencesandtheimpactTherefore,Itisofsignificanceforaluminumalloystoimprovetheduey.qua1ityaro11ingthingDCcasting.andInthispaper,Al一4.5%Cua11oysarestudied.acoupledmathematicmodeloftheinteractionofmu1ti一physicalfields,whichappliest
7、oboththeconventiona1DCquencye1ectromagnepaper.Thismode1isgoodatcasting(DC)casting(LFEC)processes,htfirstlyinthisflow,hr,describingelectromId,fluiddificationandstressIdsincastingprocess.Itthecommercia1finitee1ementkageA
