Al-7Si-0.36Mg合金定向凝固一次枝晶臂间距实验和模拟

摘要：

通过Al-7Si-0.36Mg合金定向凝固实验和元胞自动机模型，开展定向凝固枝晶形貌演化和一次枝晶臂间距选择过程的实验和模拟。结果表明：在给定的凝固条件下，一次枝晶臂间距范围是一个连续的变化区间。在恒定温度梯度和不同凝固速度条件下，测得Al-7Si-0.36Mg合金一次枝晶臂间距上限值(λmax)、下限值(λmin)和平均值(λave)以及生长速率之间的关系，且上限值和下限值的比值接近3。模拟结果与实验结果的吻合程度明显优于Hunt?Lu等解析模型的预测结果，表明CA模型在枝晶定向凝固过程枝晶形貌演化模拟和枝晶臂间距预测等方面的准确性。结合模拟研究和文献调研分析影响定向凝固一次枝晶臂选择的因素，包括抽拉速度v、温度梯度G、界面能大小、溶质扩散系数DL、枝晶生长取向与热流方向的偏离角度θ等。

关键词：定向凝固、枝晶臂间距、生长速度、元胞自动机、数值模拟

分类号：TG290(铸造)

资助基金：国家重点基础研究发展计划项目2011CB706801；国家自然科学基金资助项目51374137,51171089

在线出版日期：2015-11-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：2613-2622