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《合金凝固微觀偏析模型化研究進(jìn)展.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、·118·材料導(dǎo)報(bào)A：綜述篇2014年2月(上)第28卷第2期合金凝固微觀偏析模型化研究進(jìn)展趙光偉，石增敏，葉喜蔥，劉文俊(三峽大學(xué)機(jī)械與材料學(xué)院，宜昌443002)摘要全面綜述了合金凝固微觀偏析模型化方面的研究，介紹了該領(lǐng)域內(nèi)的代表性工作以及最新的研究進(jìn)展，包括典型的二元合金微觀偏析模型、多元舍金偏析模型以及微觀偏析模型化與相圖計(jì)算耦合方面的工作。重點(diǎn)關(guān)注了枝晶形貌、固相反擴(kuò)散、熱力學(xué)數(shù)據(jù)獲取效率等因素對(duì)微觀偏析模擬的影響，并指出了該領(lǐng)域需要進(jìn)一步研究的問(wèn)題。關(guān)鍵詞凝固微觀偏析模型化多元合金相圖計(jì)算中圖分類號(hào)：TG245文獻(xiàn)
2、標(biāo)識(shí)碼：AResearchProgressinMicrosegregationModellingofAlloySolidificationZHAOGuangwei，SHIZengmin，YEXicong，LIUWenjun(CollegeofMechanicalandMaterialEngineering，ChinaThreeGorgesUniversity，Yichang443002)AbstractTheresearchonmicrosegregationmodellingofthealloysolidificationi
3、scomprehensivelyreviewed．Therepresentativeworkandthelatestresearchprogressinthisfieldareintroduced，includingthetypicalmicroseg-regationmodelforbinaryalloy，themodelformulticomponentalloyandthemicrosegregationmodellingcoupledwithphasediagramcalculation．Theeffectsofthe
4、dendriticmorphology，solidbackdiffusionandthethermodynamicdataacquisitionefficiencyonmicrosegregationsimulationarediscussed．Andthefurtherresearchneededinthisareaoftheissuesisprospected．Keywordssolidification，micr0segregation，modelling，multicomponentalloy，calculationo
5、fphasediagramsScheil”方程，簡(jiǎn)稱Scheil方程(式(1))，模型假設(shè)凝固過(guò)程中0引言固相中溶質(zhì)無(wú)擴(kuò)散，而液相中完全擴(kuò)散。與Scheil方程相對(duì)微觀偏析是鑄件的主要缺陷之一，通過(guò)影響鑄件的實(shí)際應(yīng)的是平衡方程，即Lever-rule模型，如式(2)所示，該方程還凝固溫度范圍、微觀組織組成以及非平衡相的數(shù)量，從而影假設(shè)固相、液相中溶質(zhì)均完全擴(kuò)散l_4]。響鑄件的力學(xué)性能、物理性能以及電化學(xué)性能，并常常導(dǎo)致CL—CofL‘一(1)鑄件組織各向異性，沖擊韌性和塑性下降，增加熱裂傾向，局CI，=Co／l(1-k)．+
6、忌l(2)部?jī)?yōu)先腐蝕等，最終縮短鑄件的壽命口]。深刻認(rèn)識(shí)微觀偏析式中：C為液相成分；Co為初始成分；fL為液相體積分?jǐn)?shù)；愚的形成機(jī)制以及分布規(guī)律，并對(duì)微觀偏析過(guò)程進(jìn)行模型化，為溶質(zhì)分配系數(shù)?？梢约由顚?duì)合金凝固行為的理解，這對(duì)于凝固過(guò)程的優(yōu)化、在某些情況下，合金的凝固路徑與Gulliver-Scheil模型微觀組織的控制以及材料性能的提高等也具有重要的意義，較接近，如置換型固溶體合金的凝固路徑_7]，而在另外一些同時(shí)該項(xiàng)研究也是促進(jìn)凝固學(xué)科持續(xù)發(fā)展的前沿領(lǐng)域和核情況下，如溶質(zhì)C在高溫合金中的擴(kuò)散]，其凝固路徑則與心內(nèi)容之一_2]
7、。本文首先綜述了早期的具有代表性的二元Lever-rule模型更加接近。大量研究工作證實(shí)E6-Io]，由于“有合金微觀偏析模型，然后介紹多元合金(重點(diǎn)是三元合金)微限的固相反擴(kuò)散”、“凝固相尺寸與形貌”以及“粗化”等多種觀偏析模型化，最后給出微觀偏析與相圖計(jì)算耦合方面的研因素的影響，真實(shí)二元合金的凝固路徑既不與Gulliver-究進(jìn)展，并指出了需要進(jìn)一步研究的問(wèn)題。Scheil模型一致也不與Lever-rule模型一致，而是介于這兩種極限模型之間。這兩種描述極限條件下凝固溶質(zhì)分布行1二元合金微觀偏析模型化為的模型雖然形式簡(jiǎn)單卻
8、應(yīng)用廣泛，因?yàn)樗鼈冎辽偬峁┝苏鎻脑缙诘木C述文獻(xiàn)[3—5]可知，人們從2O世紀(jì)初就開實(shí)二元合金凝固體系溶質(zhì)分布的邊界范圍。Kraft等吲的研始了對(duì)二元合金凝固過(guò)程中微觀偏析的研究。Scheil基于質(zhì)究表明，Lever-rule和GulliverScheil兩個(gè)模型的邊界結(jié)果之量
