1种新的模拟铝合金铸态组织的随机性方法

柳百成¹，熊守美¹，冯伟明¹，许庆彦¹

(1.清华大学,北京,100084)

摘要:采用1种新的随机性模拟方法并与宏观传热过程相耦合,对铝合金的微观组织进行了模拟研究.计算中采用了简化的枝晶形状.建立了简化的枝晶形状的物理与数学模型,并提出了1种形状函数来描述晶粒的外部轮廓.基于简化的晶粒形状,采用坐标变换技术来描述过冷液相中晶粒的生长过程及其对周围节点的捕获过程.连续形核模型被用来处理异质形核现象,在生长模型中则考虑了枝晶尖端生长动力学和择优生长方向.开发了等轴晶生长的模拟程序,并进行了二维计算.进行了浇注金属型和砂型试样的模拟验证实验.结果表明,对两种不同的工艺,所得到的晶粒组织不同,金属型铸造时得到的晶粒尺寸较小,砂型铸造的较大.模拟结果与金相观察结果相符.

关键词:随机性模拟; 微观组织模拟; 铝合金; 晶粒形状; 形核与生长模型;

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