定向凝固过程中镍基高温合金铸件的枝晶生长模拟

闫学伟; 郭雄; 刘艳领; 巩秀芳; 许庆彦; 柳百成

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定向凝固过程中镍基高温合金铸件的枝晶生长模拟

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提高铸件的性能需要对其凝固过程中枝晶的生长深入了解,为此,采用数值模拟方法对定向凝固(DS)过程中枝晶的生长进行详细研究。考虑溶质扩散并耦合宏观温度场建立预测枝晶生长的多尺度模型。采用定向凝固实验验证模型的准确性,冷却曲线以及晶粒形貌的实验结果和模拟结果吻合较好。采用所建立的模型模拟枝晶的竞争生长,讨论分析具有不同结晶取向角枝晶的竞争生长行为。随后,采用模拟和实验的方法对三维枝晶的生长进行研究,模拟和实验结果吻合较好。通过3个不同的算例研究初始形核数对枝晶生长的影响。研究表明:初始形核数对柱状晶起始阶段的生长影响较大,对铸件最终的枝晶形貌和一次枝晶臂间距(PDAS)影响较小。

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来源
《中国有色金属学报（英文版）》 |2019年第002期|338-348|共11页
作者
闫学伟; 郭雄; 刘艳领; 巩秀芳; 许庆彦; 柳百成;
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作者单位

清华大学材料学院先进成形制造教育部重点实验室北京100084;

东方汽轮机有限公司德阳618000;

长寿命高温材料国家重点实验室德阳618000;

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正文语种 chi
中图分类
关键词
数值模拟; 定向凝固; 枝晶生长; 镍基高温合金;

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