凝固界面论文-王同敏

凝固界面论文-王同敏

导读:本文包含了凝固界面论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:铝合金复合材料,界面质量,凝固过程,模型化

凝固界面论文文献综述

王同敏[1](2019)在《层状铝合金复合材料连铸坯凝固过程模型化及界面质量控制》一文中研究指出本文选取层状金属复合材料工业生产中常用的3系和4系铝合金为典型,以不同形状的铝合金层状复合材料为对象,针对连续铸造过程中复合界面的控制问题以及复层铸坯的成型问题进行计算机数值模拟研究,以期为铝合金层状复合材料直冷连续铸造制备技术的工业化应用提供了理论指导和研究思路。(本文来源于《2019中国铸造活动周论文集》期刊2019-10-28)

郭俊波,钟宏,刘振鹏,杨鲁岩,李双明[2](2019)在《纤维尺寸和界面形态对定向凝固NiAl-9Mo共晶合金电化学腐蚀性能的影响(英文)》一文中研究指出由于凝固组织对腐蚀有着重要的影响,本文主要目地获取最优组织形态和电化学参数生产钼纳米丝。研究表明NiAl-Mo共晶合金定向凝固下,组织由基体NiA l相和纤维Mo相共生耦合生长。随着抽拉速率从10μm/s增大到40μm/s时,纤维尺寸从800 nm减小到300 nm,界面形态也从平界面变化成胞界面。同时在0.1 mol/L HCl电解液下测量其极化曲线,发现凝固速率为20μm/s时耐腐蚀性能最好。对于NiAl-Mo共晶合金,影响电化学腐蚀性能的不仅仅是纤维尺寸,还取决于界面形貌。为了更进一步研究界面形态对腐蚀的影响,设计了跃迁变速实验,实验表明定向凝固组织形貌会随着变速比的增大从平界面变成胞界面,最后变成枝界面,然而最后的纤维尺寸和变速比无关,和恒速抽拉相同。极化曲线表明平界面有着最好的耐腐蚀性能。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2019年04期)

林嘉华[3](2019)在《铝合金凝固过程空间界面传热与枝晶生长数值模拟的研究》一文中研究指出在铸件的凝固过程,尤其是热扩散系数较大的铸造工艺(如金属型铸造),铸件/铸型界面的热交换行为是影响铸件凝固速率的重要因素,最终决定其凝固组织和力学性能。同时,铸件/铸型界面传热也是铸造凝固温度场数值模拟的一个重要边界条件,直接影响温度场模拟的准确性。界面的传热行为通常用界面传热系数(interfacial heat transfer coefficient,IHTC)或者界面热流(interfacial heat flux,IHF)定量描述。现有对铸件/铸型界面传热的研究主要针对单个界面,而对空间界面传热行为的研究鲜见报道。本文将对凝固过程界面空间(两个界面)传热进行定量求解,对界面传热空间差异的产生原因进行讨论,使用数值模拟技术,计算空间界面传热对凝固组织形成过程的影响。本文的主要研究工作包括:(1)使用反算法求解A356和Al-3wt.%Cu合金重力铸造凝固过程铸件/铸型IHTC和IHF,研究A356合金铸造凝固过程不同界面传热行为的变化规律,以及表面形貌的演变导致空间IHTC的差异;(2)以Al-3wt.%Cu凝固过程铸件/铸型IHF反算结果作为边界条件,使用元胞自动机模型(cellular automaton,CA)模拟铸件靠近界面处的凝固组织的演变,结合电子背散射衍射(electron backscattered diffraction,EBSD)技术,研究热流密度对枝晶生长速度及形貌的影响。首先,通过铝合金凝固测温实验,得到各个测温点的温度数据。基于非线性估算法(nonlinear estimation method,NEM),使用C/C++结合ANSYS参数化编程语言(APDL)设计铸造凝固过程铸件/铸型空间界面传热反算程序。通过模拟试验验证算法和程序的可行性及准确性后,使用温度实测数据及反算程序求解A356合金凝固过程铸件/铸型界面传热边界条件。A356凝固过程IHTC曲线的演变规律表明,铸件底部形成凝壳后,该界面的IHTC达到稳定;而侧部界面的IHTC稳定阶段发生在铸件体收缩完成时;底部IHTC的稳定值为750 W/(m~2·°C),约为侧部界面的3倍。此外,铸件底面与侧面的形貌分析结果表明,受铸件重力和凝固收缩的影响,凝固过程表面特征的不同导致两者IHTC的差异。为了研究空间界面传热对凝固组织形成的影响,首先建立微观组织模拟的数学物理模型,完成程序设计。选择Al-3wt.%Cu合金凝固作为组织模拟的对象。采用有限差分法(finite difference method,FDM)离散枝晶生长的温度场、浓度场等物理场方程,结合枝晶形核、生长等动力学模型,使用CA法设计枝晶生长Python程序。将Al-3wt.%Cu合金凝固过程不同界面的IHF反算结果作为CA模拟枝晶生长的传热边界条件,研究空间界面传热影响下,枝晶生长速度和形貌与热流密度的关系。选择了3个界面传热条件不同的区域进行研究,分析不同热流密度下枝晶尖端生长速度的规律,以及枝晶的竞争生长取向与热流方向的关系。使用EBSD分析实验结果并对模拟结果进行验证,讨论枝晶的竞争生长与形成组织的各向异性。(本文来源于《华南理工大学》期刊2019-04-13)

林嘉华,赵海东,黄嘉敏[4](2019)在《A356合金重力铸造凝固过程的空间界面传热行为与表面特征(英文)》一文中研究指出铸件/铸型界面传热系数是影响凝固过程温度场分布的重要因素。基于改进的非线性估算法,结合A356合金重力铸造凝固过程底部与侧部界面的温度测量,利用有限元法逆向求解界面传热系数的变化。结果表明:当铸件底部形成凝壳后,该界面的传热系数达到稳定;而侧部界面的传热系数稳定阶段发生在铸件体收缩完成时;底部界面传热系数的稳定值为750 W/(m~2?℃),约为侧部界面的3倍。此外,铸件底部与侧部界面的表面形貌分析表明,凝固过程表面特征的演变导致空间界面传热系数的差异。(本文来源于《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》期刊2019年01期)

姜龙[5](2018)在《包覆型镁/铝双金属复合铸锭的界面凝固行为》一文中研究指出镁/铝复合材料应用广泛,如今应用到生产中的有汽车方向盘与发动机等零部件、飞机机翼与蒙皮以及军事装甲车的减震迭层等。然而,镁合金较差的连接能力与冷变形能力、界面脆性金属间化合物的存在性问题,制约着镁/铝复合材料的发展。因此,有必要开展解决这叁个问题的研究。通过固/液复合这种热交换较温和的方法进行包覆AZ91/6061复合铸锭的制备,其中AZ91镁合金通过SIMA法制成半固态来提高强度;优化各工艺参数对界面结构、半固态组织的影响,并结合界面相生长热力学、动力学计算进行讨论,获得如下结论:采用液态6061铝合金熔体包覆半固态AZ91坯料的固/液复合法进行复合铸锭制备时,选用铆钉固定半固态坯料,基于AZ91镁合金半固态组织对温度的敏感性,半固态坯料预热25℃,铸锭内外直径比选择22:36,进而获得中间半固态组织特征明显的复合铸锭;另外,随外熔体温度的升高,界面宽度增大,界面区被分成明显的3层,通过OM、XRD、EPMA等表征得出,由内至外,界面按序形成共晶(δ-Mg+Al_(12)Mg_(17))、Al_(12)Mg_(17)与Al_3Mg_2。外熔体温度为760℃时,脆硬区I(Al_3Mg_2)厚度比最小,是最佳的外熔体温度。通过分析不同外熔体温度对界面结构的影响得出:Mg、Al、Si、Cu、Mn元素从基体一侧到另一侧浓度逐渐减少,Zn元素显示特殊性,在相对较低的温度(740℃或760℃),Zn扩散距离短,受对流熔合作用,界面处Zn元素含量略高于镁基体;在高浇铸温度(780℃至820℃)下,长距扩散,从镁侧至铝侧逐渐较少。对于靠近界面的半固态组织,随着浇注温度从740℃升至820℃,经历半枝晶化→圆整→粗化枝晶的变化;靠近界面的固相颗粒晶界处Zn含量,从界面到镁侧,Zn含量强度对应低温,中温和高温,分别显示降低,平缓和增加的趋势。通过界面相生长热力学、动力学计算得出:Al_(12)Mg_(17)相优先Al_3Mg_2相形成,Al_(12)Mg_(17)相平均宽度预测模型X_mean=0.091584exp(-5648.74902/T)~(0.5)具有良好的精度,进一步确定界面层的形成机制是熔合反应和扩散反应的综合作用。图34幅;表3个;参98篇。(本文来源于《华北理工大学》期刊2018-11-26)

董峰,徐冬,杨荃,王晓晨,孙友昭[6](2018)在《基于激光超声的凝固过程固液界面位置检测》一文中研究指出连铸是高温液态钢水通过冷却凝固成固态钢坯的过程。连铸生产工艺流程中,结晶器出口处铸坯内部固液界面位置是决定铸坯质量的重要因素。固液相界的测量对连铸机实现轻压下、合理应用电磁搅拌、提高连铸坯质量、提高拉速都有着重要的意义。刺穿坯壳法、射钉实验法、鼓肚法等传统检测方法不能实现在线检测或者只能粗略估计液芯层厚度,极大限制了连铸坯凝固坯壳厚度检测的自动化实现,以及冷却速度的自动控制等。对连铸坯固液界面的在线、无损检测一直是科研人员不断探索的课题。在本研究中,采用商业有限元软件COMSOL Multiphysics建立热弹、烧蚀机理的超声波激发模型以及带液芯铸坯的超声波传播模型,通过数值仿真计算的数据分析了固-液耦合界面超声波的反射、折射和散射规律。针对仿真和试验获取的宽带激光超声纵波数据,通过小波分析、微分算法、希尔伯特算法等方法,实现多界面反射纵波耦合复杂回波信号的降噪与识别,利用基于温度的超声波速度场计算固-液层厚度。搭建了使用激光超声方法在实验室中检测固液相界的实验平台,并采用树脂模拟连铸工况,对常温下的样品进行实验,验证了算法精度及稳定性,为实现在工业现场连铸坯固液界面位置在线检测奠定了基础。(本文来源于《2018年全国固体力学学术会议摘要集(下)》期刊2018-11-23)

焦壮壮,杨燕,袁训锋,王艺儒[7](2018)在《界面热阻对π型铸件凝固过程温度场的影响》一文中研究指出采用直接差分法求解热传导方程,对π型镁合金铸件凝固过程温度场进行模拟,研究界面热阻对温度分布的影响。结果表明:不同铸件/铸型热阻条件下,内外拐角处的温度先快速升高到极大值,随后缓慢减小趋于稳定。随着铸件/铸型热阻的增加,冒口部分热扩散层"梯形状"向"矩形状"转变,冒口之间的"U形"低温区域逐渐增大;随着铸型/空气热阻的增大,底座部分热扩散层增厚,温度逐渐增加;随着铸件/空气热阻的增大,铸件/空气向外传输热量的能力减弱,冒口区域优先凝固的优势减弱直到最终消失。(本文来源于《中国铸造装备与技术》期刊2018年05期)

戴飞[8](2018)在《高纯铝定向凝固过程中固液界面特性研究》一文中研究指出利用自制的高纯铝定向凝固装置,研究了高纯铝定向凝固过程中固液界面的结构特性。结果表明:晶粒的形态决定了晶间的溶质浓度和偏析出的杂质元素向固液界面的排出速度,其径向分布与固-液界面相对应。由杂质元素分布图可以看出,使用电解铝液做提纯原料,在试验的工艺条件下,Ke值与K0值还有较大的差距,提纯效果的进一步提升需要精确设定温度梯度和冷却速率的工艺条件并有效稳定控制凝固过程的参数匹配。(本文来源于《铝加工》期刊2018年03期)

姜雁斌,凌亮,谢建新[9](2018)在《制备参数对反向凝固黄铜包覆纯铜绞线复合材料表面质量和界面结合状态的影响》一文中研究指出采用金属包覆材料反向凝固成形工艺制备外径为8.5 mm、芯材为d 2.12 mm×7 mm绞线的黄铜包覆纯铜绞线复合材料,研究制备参数对黄铜包覆纯铜绞线复合材料的表面质量、包覆层金属填充状态和界面结合状态的影响。结果表明:较高的复合腔黄铜熔体温度和较低的牵引速度,有利于防止复合材料表面缺陷的产生,改善表面质量;而较低的复合腔黄铜熔体温度和较高的牵引速度,有利于降低复合界面铜、锌原子的扩散和界面反应速率,有效减小铜绞线表面熔蚀程度。在复合腔中黄铜熔体与绞线的接触长度3mm、复合腔黄铜熔体温度1000~1020℃、牵引速度60~90 mm/min、结晶器冷却水流量400 L/h的条件下,制备具有良好表面质量和冶金结合界面的黄铜包覆纯铜绞线复合材料,黄铜包覆层的填充率达98%以上,抗拉强度为250~278 MPa,断后伸长率为39.1%~43.1%,电导率为53.1%~57.3%IACS。(本文来源于《中国有色金属学报》期刊2018年04期)

熊守美,杜经莲,郭志鹏,杨满红,吴孟武[10](2018)在《镁合金压铸过程界面传热行为及凝固组织结构的表征与模拟研究》一文中研究指出本文系统介绍了镁合金压铸界面换热行为以及凝固微观组织结构的实验表征及计算模拟方面的研究进展,包括:(1)一种基于换热系数的边界设定模型,由此发现了压铸界面换热系数可以分为初始升高、高值维持、快速下降及低值保持4个阶段;(2)压室预结晶流动分布预测模型,据此得到了压室预结晶组织的主要分布规律及其对镁合金铸件缺陷带形成的影响;(3)考虑压室预结晶组织的压铸镁合金形核模型及生长模型;(4)结合离异共晶形核及生长机制建立的镁合金压铸工艺条件下微观组织演变的数学模型;(5)镁合金枝晶组织的叁维形貌和生长取向的研究,发现镁合金枝晶组织呈现十八个分支的形貌特征,分别沿着基面的<112ˉ0>方向和非基面的<112ˉ3>方向生长,由此建立了镁合金枝晶各向异性的生长模型,实现了镁合金枝晶组织的叁维模拟研究。(本文来源于《金属学报》期刊2018年02期)

凝固界面论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

由于凝固组织对腐蚀有着重要的影响,本文主要目地获取最优组织形态和电化学参数生产钼纳米丝。研究表明NiAl-Mo共晶合金定向凝固下,组织由基体NiA l相和纤维Mo相共生耦合生长。随着抽拉速率从10μm/s增大到40μm/s时,纤维尺寸从800 nm减小到300 nm,界面形态也从平界面变化成胞界面。同时在0.1 mol/L HCl电解液下测量其极化曲线,发现凝固速率为20μm/s时耐腐蚀性能最好。对于NiAl-Mo共晶合金,影响电化学腐蚀性能的不仅仅是纤维尺寸,还取决于界面形貌。为了更进一步研究界面形态对腐蚀的影响,设计了跃迁变速实验,实验表明定向凝固组织形貌会随着变速比的增大从平界面变成胞界面,最后变成枝界面,然而最后的纤维尺寸和变速比无关,和恒速抽拉相同。极化曲线表明平界面有着最好的耐腐蚀性能。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

凝固界面论文参考文献

[1].王同敏.层状铝合金复合材料连铸坯凝固过程模型化及界面质量控制[C].2019中国铸造活动周论文集.2019

[2].郭俊波,钟宏,刘振鹏,杨鲁岩,李双明.纤维尺寸和界面形态对定向凝固NiAl-9Mo共晶合金电化学腐蚀性能的影响(英文)[J].稀有金属材料与工程.2019

[3].林嘉华.铝合金凝固过程空间界面传热与枝晶生长数值模拟的研究[D].华南理工大学.2019

[4].林嘉华,赵海东,黄嘉敏.A356合金重力铸造凝固过程的空间界面传热行为与表面特征(英文)[J].TransactionsofNonferrousMetalsSocietyofChina.2019

[5].姜龙.包覆型镁/铝双金属复合铸锭的界面凝固行为[D].华北理工大学.2018

[6].董峰,徐冬,杨荃,王晓晨,孙友昭.基于激光超声的凝固过程固液界面位置检测[C].2018年全国固体力学学术会议摘要集(下).2018

[7].焦壮壮,杨燕,袁训锋,王艺儒.界面热阻对π型铸件凝固过程温度场的影响[J].中国铸造装备与技术.2018

[8].戴飞.高纯铝定向凝固过程中固液界面特性研究[J].铝加工.2018

[9].姜雁斌,凌亮,谢建新.制备参数对反向凝固黄铜包覆纯铜绞线复合材料表面质量和界面结合状态的影响[J].中国有色金属学报.2018

[10].熊守美,杜经莲,郭志鹏,杨满红,吴孟武.镁合金压铸过程界面传热行为及凝固组织结构的表征与模拟研究[J].金属学报.2018

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