基于热力学与动力学相结合的灰铸铁凝固数值模拟

张宁¹，郑洪亮²，田学雷²，李智伟¹

1. 北京航星机器制造公司2. 山东大学材料液固结构演变与加工教育部重点实验室

摘 要：以凝固理论、传热学原理和灰铸铁凝固特性等为基础,采用热力学方法与动力学方法相结合的模拟技术建立灰铸铁模拟框架。对初生奥氏体析出采用热力学计算模型,建立固相率与温度的关系;对共晶相采用动力学计算模型,即形核生长的计算模型,通过建立生长速度与过冷度的关系来确立固相率与过冷度的关系。通过对阶梯形铸件的实验和模拟的数据对比,验证了此方法可以正确地描述灰铸铁凝固过程的行为。

关键词：灰铸铁;热力学;动力学;凝固过程数值模拟;