搅拌条件下半固态球晶组织演化机制的相场法模拟

项目名称： 搅拌条件下半固态球晶组织演化机制的相场法模拟

项目编号： No.51165036

项目类型： 地区科学基金项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 龙文元

作者单位： 南昌航空大学

项目金额： 48万元

中文摘要： 半固态加工技术被誉为二十一世纪最有发展前景的近净成形技术。深刻理解半固态球晶组织的演化机制是半固态加工技术的关键基础问题。由于合金的不透明性，限制了人们对半固态组织演化过程进行直接研究，而采用丁二睛-水透明模型材料又无法观察到演化过程中的一些微观现象。相场模型的发展为解决该问题提供了可能。本项目采用耦合温度场、溶质场和流场等外场的相场模型，系统研究搅拌条件下半固态合金球晶组织的演化机制。以搅拌产生的强迫对流为主线，通过建立搅拌条件下熔体的温度场、溶质场、速度场以及初生固相的旋转与微观组织演变的关系，研究不同搅拌条件下微观组织的形貌及其动力学规律，实现合金初生组织由树枝状到蔷薇状，再到球状演变过程的模拟，探索搅拌条件下半固态合金球晶组织的形成和生长机制及其固－液界面的稳定性，揭示搅拌条件下半固态球晶组织演化过程的微观机制，为半固态合金加工技术的进一步发展奠定理论基础。

中文关键词： 相场法；强迫对流；半固态；球状晶；

英文摘要：

英文关键词： phase-field method；convection；semi-solid；globular structure；