金屬和合金預(yù)測凝固結(jié)構(gòu)截面分析金相顯微鏡

單獨(dú)溫度場模擬可描述充型凝固過程中鑄件各部分的溫度狀況和
分布規(guī)律的變化。

如果把溫度場模擬與金屬晶體形核生長模型相禍合，還可以模擬
金屬組織的形成過程，從而預(yù)測凝固冷卻后形成的顯微組織。
也就是說，進(jìn)行微觀尺度模擬。

  金屬和合金的形核和生長過程是很復(fù)雜的。由于不同的合金
有不同的生長機(jī)制，所以很難建立通用的晶體生長模型。在鑄鐵
范疇內(nèi)，目前研究實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較多的是球墨鑄鐵。這是因?yàn)榍蚰?br>鑄鐵的球狀石墨形核和生長、奧氏體枝晶生長以及石墨一奧氏體離
異共品生長的規(guī)律性比灰鑄鐵強(qiáng).比較容易建立其組成相的形核
生長的數(shù)學(xué)模型，從而實(shí)現(xiàn)球墨鑄鐵顯微組織預(yù)測。下面作些簡
要介紹。

  關(guān)于球墨鑄鐵的離異共晶生長模型的建立是基于本章前面所
述的過程:一旦有一個(gè)奧氏體晶粒接觸了石墨晶核，石墨便開始通
過包覆它的外部殼體進(jìn)行碳的擴(kuò)散而生長，奧氏體殼體也在同時(shí)
生長。

  根據(jù)以上幾個(gè)生長模型，再山凝固開始后所經(jīng)歷的時(shí)間以及
所預(yù)測斷面上的溫度場，可以獲得該斷面凝固組織的信息。

  由于影響因素多而且互有制約，合金顯微組織的計(jì)算機(jī)模擬
尚處于研究開發(fā)階段，距離實(shí)際應(yīng)用還有不少問題需要解決。

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