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《考慮包晶相的Ti—Al合金定向凝固枝晶生長數(shù)值模擬.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、Dec．2012鑄造VOI．61NO．12FOUNDRY·1415·考慮包晶相的Ti—AI合金定向凝固枝晶生長數(shù)值模擬徐吉祥，許慶彥‘，程錦，張虎，柳百成(1．清華大學(xué)機械工程系，先進成形制造教育部重點實驗室，北京100084；2．北京航空航天大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，北京100191)摘要：考慮二元合金包晶反應(yīng)和包晶轉(zhuǎn)變過程，采用改進的CA方法建立了Ti．Al合金定向凝固過程中的組織演變數(shù)值計算模型，對液態(tài)金屬冷卻定向凝固過程中Ti-47．8A1(原子分數(shù)，％)合金包晶相的形成和具有不同優(yōu)先生長方向的柱狀晶的競爭生長進行了模
2、擬。模擬了40K／cm和80K／cm兩種溫度梯度下合金的組織演化，并與相應(yīng)的Ti-47A1．2Cr-2Nb合金定向凝固試驗結(jié)果進行對比。結(jié)果表明，較之40K／cm，溫度梯度為80K／cm時組織更快地進入穩(wěn)定生長區(qū)，過渡區(qū)相對較短，而且柱狀晶區(qū)晶粒的連續(xù)性更好，一次枝晶臂間距減小。關(guān)鍵詞：Ti．AI合金；定向凝固；包晶反應(yīng)；微觀組織模擬；溫度梯度中圖分類號：TG146．1l文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1001—4977(2012)12—1415—07NumericaISimulationofDendriticGrowthDurin
3、gDirectionaISolidificationConsideringPeritecticPhaseXUJi—xiang，XUQing-yan，CHENGJin，ZHANGHu2，LIUBai-cheng(1．KeyLaboratoryforAdvancedMaterialProcessingTechnology，MinistryofEducation，DepartmentofMechanicalEngineering，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China；2．SchoolofMa
4、terialsScienceandEngineering，BeihangUniversity，Beijing100191，China)Ab{；缸砌：InthepresentP印er,numerica1modelsformicrostructureevolutionduringdirectionalsolidificationprocessofTi．Alalloyweredevelopedonthebasisofmodifiedcellularautomaton(MCA)method,whichtookintoaccountt
5、heperitecticreactionandperitectictransformation．ThemodelswereappliedtothesimulationoftheformationofpetitecticphaseandthecompetitivegrowthofcolumnardendriteswithdifferentpreferredgrowthorientationduringdirectionalsolidificationprocessofTi一47Al(atomicfraction,％)alloy
6、usingliquidmeta1cooling(LMC)method．Simulationsofmicrostructureevolutionduringdirectionalsolidificationwereperformedatthethermalgradientof40K／cmand80K／crn,andsimulatedresultswerecomparedwithcorespondingexperimentsofTi．47A1．2Cr一2Nb．Simulatedandexperimentalresultsshow
7、thatcolumnargrainswerewellalignedalongthegrowthdirectionfromtheboRomuptotheupperpartoftheingotat80K／cm,andcomparedwithcolumnargrainsobtainedatthethermalgradientof40K／cm,theprimarydendritealTflspacingdecreased．Keywords：Ti—A1-alloy；directionalsolidification；peritecti
8、creaction；simulationofmicrostructure；thermalgradientTi．Al合金是典型的包晶合金，在其凝固過程中會組織演化的數(shù)值模擬研究較少，而且Ti—A1合金在定向經(jīng)歷多個包晶反應(yīng)。國內(nèi)外學(xué)者針對Ti—Al合金定向凝凝固過程中發(fā)生的包晶反應(yīng)和包晶轉(zhuǎn)變
