位置:中冶有色 >
> 鋁合金凝固氣孔形成預(yù)測系統(tǒng)
建立了元胞自動機-有限差分-格子玻爾茲曼耦合模型,對鋁合金凝固過程中的枝晶生長和凝固氣泡形成進(jìn)行模擬研究。本模型能夠?qū)Φ容S晶和柱狀晶生長過程中H濃度的分布演化、H氣泡的自發(fā)形核、以及隨后的氣泡生長、合并、運動、及其與枝晶的相互作用進(jìn)行合理描述。模擬得到的顯微氣孔形貌與文獻(xiàn)中的實驗結(jié)果吻合良好。模擬結(jié)果表明,H氣泡的形成需要一定的孕育時間。在孕育期內(nèi),液相中的H濃度逐漸升高。當(dāng)液相中的H濃度達(dá)到氣泡形核的過飽和條件后,H氣泡優(yōu)先在枝晶臂根部位置自發(fā)形核。隨著冷卻速度的提高和合金熔體內(nèi)初始H濃度的降低,氣孔形核的溫度更低、凝固組織中的氣孔平均半徑減小、氣孔體積分?jǐn)?shù)降低。模擬比較了二維和三維條件下鋁合金定向凝固過程中柱狀晶生長和凝固氣泡的形成演化過程。該模型對枝晶生長和凝固氣泡形成的模擬研究為優(yōu)化鋁合金鑄造生產(chǎn)工藝提供有力工具。