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侧向凝固通道偏析的数值模拟.pdf
第41卷 第9期 金属学跋 V61.41No.9
2005年9月917_922页ACTAMETALLURGICASINICA Sept.2005PP.917-922
侧向凝固通道偏析的数值模拟 木
曹海峰 沈厚发 柳百成
(清华大学机械工程系,北京100084)
(清华大学先进成形制造重点实验室,北京100084)
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NH4C1-H20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一70%H20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. NH4CI-90%H20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
中图法分类号TG244 文献标识码 A
SIMULATIoNoFSEGREG舡’IoNINCHAN.
NUMERICAL
NELDURINGHoRIZoNTALSoLIDIFICA,IIIoN
CA0
HQi/en.。sHENHoufn.LIUBaicheng
ofMechanical 100084
Department Engineering,TsinghuaUniversity,Beijing
forAdvanced Materials 100084
KeyLaboratory Manufacturingby ProcessingTechnology,TsinghuaUniversity,Beijing
Correspondent:CA0
NaturafScience China 70—3)andNationaf
Nationaf Foundation
Supportedby of No.599904 Key
Researchand J
Basic ofChina:No.G2000067208—3
DevelopmentProqramme
received2005——01——28
Manuscript
Amathematicalmodelthe formationinchannel solidification
ABSTRACT for segregation during
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