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2011年04月18日

【期刊论文】镁合金枝晶形貌的相场方法模拟*

荆涛, 缪家明, 柳百成

金属学报,2008,44(4):483~488,-0001,():

摘要

针对hcp晶系的镁合金,建立了其二维枝品生长的相场模型。根据该模型编写模拟程序,得到了具有六重对称性的晶粒形貌,并根据模拟结果分析了温度场对其忮晶臂形成的影响;根据该模型耦合热扰动进行镁合金微观组织模拟,从计算结果中观察到了枝晶臂相互竞争、改变优先生长方向、颈缩、熔断、融台等现象;计算得到的枝晶形貌与实验结果较为吻合。同时还研究了参数的选取对镁台金枝晶发育的影响。

关键词: 相场,, 镁台金,, 枝晶形貌,, 数值模拟

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2005年03月04日

【期刊论文】球墨铸铁中白口共晶形成的数值模拟*

柳百成, 赵海东), 柳百成), 房贵如), 熊守美)

ACTA METALLURGICA SINICA, 2001, (10): 1107~1111,-0001,():

摘要

建立了球铁稳定系和介稳定系共晶转变的数学模型,同时考虑了元素微观偏析和不同组织所产生潜热的影响。对球铁试样进行了定量金相实验分析,并与模拟结果进行了比较。结果表明,石墨球数量和尺寸以及碳化物体积分数的模拟结果与实验结果吻合。对白口共晶生长、碳化物形貌与凝固方式的关系进行了分析和讨论,表明凝固分析和模拟可以在一定程度上预测球铁中白口共晶的生长及最终碳化物的形貌。

关键词: 球墨铸铁,, 白口共晶,, 碳化物形貌,, 数值模拟

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2008年03月18日

【期刊论文】消失模铸造充型过程的模拟方法木

沈厚发, 李锋军, 柳百成

金属学报第39卷第7期686-690页2003年7月/ ACTA METALLURGICA SINICA Vo1.39 No.7 July 2003 pp.686-690,-0001,():

摘要

通过分析消失模铸造充型过程的特点,提出了一种消失模铸造充型过程的计算模型,并用人工神经网络算法计算了充型过程中不同时刻液态金属—模样界面的位置。模拟计算结果与实际测试结果无论在充型形态还是充型时间上都符合得较好。

关键词: 消失模铸造, 充型, 人工神经网络, 数值模拟

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2008年03月18日

【期刊论文】镍基高温合金定向凝固斑点偏析的数值模拟研究

沈厚发, 曹海峰, 柳百成

稀有金属材料与工程第35卷第12期2006年12月/RARE METAL MATERIALS AND ENGINEERING Vol.35, No.12 December 2006,-0001,():

摘要

为了研究铸造高温合金中的斑点偏析,建立了描述多元合金凝固过程传输行为的数学模型。基于伪二元相图方法,模型给出了液相线温度与固相分数及液相多元溶质浓度的耦合关系式。利用该模型对Ni-5.8Al-15.2Ta(质量分数,%)合金铸锭的垂直定向凝固过程进行了模拟。结果表明:该模型能够反映多组元镍基高温合金凝固过程中斑点偏析的形成及发展过程。凝固界面前沿附近热-溶质双扩散对流引起的密度倒置,是诱发斑点偏析的主要原因。在糊状区中形成的偏析通道中,富集溶质从糊状区流向液相区,通道周围局部流动可以通过糊状区从液相区补充通道中的流动。凝固初期形成的通道不能稳定存在,多个通道合并促使局部凝固前沿优先生长,最终形成稳定的偏析通道。

关键词: 镍基高温合金, 定向凝固, 斑点偏析, 数值模拟

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2008年03月18日

【期刊论文】连铸结晶器液位波动的数值模拟

沈厚发, 谭利坚, 柳百成, 刘晓, 徐荣军, 李永全

金属学报第39卷第4期2003年4月435-438页/ACTA METALLURGICA SINICA Vo1.39 No.4 Apr. 2003 pp.435-438,-0001,():

摘要

应用SOLA-VOF方法研究了板坯连铸结晶器自由表面的形状及钢水流动行为,计算得出了具有实际物理意义的液位波动值。通过数值模拟浸入水口出流角度及出流速度对液位波动的影响关系,指出液位波动的波形与回流区大小及位置密切相关,并分析了液位波动的形成原因。

关键词: 连铸, 结晶器, 液位波动, 数值模拟 SOLA-VOF

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2008年03月18日

【期刊论文】侧向凝固通道偏析的数值模拟木

沈厚发, 曹海峰, 柳百成

金属学级第41卷第9期917-922页2005年9月/ ACTA METALLURGICA SINICA V01.41 No.9 Sept. 2005 pp.917-922,-0001,():

摘要

建立了二元系凝固过程通道偏析形成的数学模型,给出了描述焓与温度及固相分数耦合关系的表达式,在实验验证的 基础上,对亚共晶与过共晶成分的NH4Cl-H2O侧向凝固通道偏析的形成位置与生长方向进行了数值模拟研究,模拟计算结果表明,偏析通道起源于糊状区,偏析通道中的富集溶质从糊状区流向液相区。为了维持偏析通道中的液体流动,枝晶间液体可通过糊 状区从液相区得到补充,糊状区中富集溶质的流动方向取决于析出溶质的密度。NH4Cl-70%H2O侧向凝固时,析出的溶质密 度较小,偏析通道倾斜向上生长,在糊状区上部形成A偏析。 NH4Cl-90%H2O侧向凝固时,析出的溶质密度较大,在糊状区 下部偏析通道倾斜向下生长。

关键词: 凝固, 通道偏析, 数值模拟 双扩散对流, 局部流动

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