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枝晶凝固过程中的微观偏析半解析数学模型  
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【英文篇名】 Semi-analytical model of microsegregation during dendritic solidification
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【作者】 许志刚; 王新华; 景财良; 王万军;
【英文作者】 XU Zhi-gang; WANG Xin-hua; JING Cai-liang; WANG Wan-jun; School of Metallurgical and Ecological Engineering; University of Science and Technology Beijing; State Key Laboratory of Advanced Metallurgy;
【作者单位】 北京科技大学冶金与生态工程学院; 北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室;
【文献出处】 北京科技大学学报 , Journal of University of Science and Technology Beijing, 编辑部邮箱 2014年 05期  
期刊荣誉：中文核心期刊要目总览  ASPT来源刊  中国期刊方阵  CJFD收录刊
【中文关键词】 枝晶; 凝固; 偏析; 数学模型; 扩散; 粗化;
【英文关键词】 dendrites; solidification; segregation; mathematical models; diffusion; coarsening;
【摘要】 基于典型微观凝固单元体内的溶质质量守恒,结合前人的研究工作,建立了一个适合于枝晶凝固方式的二元合金微观偏析半解析模型.本模型同时考虑了反向扩散和粗化对微观偏析的影响,并对枝晶臂间距的粗化直接进行计算,因此更为精确.若只考虑反向扩散的影响,本模型可以简化为BF模型形式;而如果只考虑粗化的影响,本模型可简化为Mortensen模型.本模型完整地统一了以BF模型为代表的反向扩散类模型和以Mortensen模型为代表的粗化模型.利用本模型同样可以对多元合金的微观偏析进行很好预测.以Fe-C-X(Si,Mn,P,S)合金体系为例对本模型的求解过程进行了详细的阐述.本模型可以很好地预测Al-4.9%Cu二元合金的共晶分数以及Fe-C-X(Si,Mn,P,S)多元合金体系的零强度温度和零塑性温度,并与实测值吻合良好.
【英文摘要】 Based on mass conservation in a typical micro-solidification volume element combining with previous work,a semianalytical model of microsegregation was established for binary alloys with dendritic solidification. The effects of back-diffusion and coarsening on microsegregation are both considered in the semi-analytical model,and the coarsening of arm spacing is directly calculated to make the semi-analytical model more precise. The semi-analytical model will be simplified to the BF model or the Mortensen mo...
【更新日期】 2014-08-22
【分类号】 TG111.4
【正文快照】 在枝晶凝固过程中,随着凝固的进行,溶质原子被排斥到固--液界面并进行溶质再分配,从而形成了微观偏析.微观偏析的存在极大地影响着合金的微观组织及其第二相的形成,进而引起裂纹等缺陷发生,降低了最终产品的力学性能[1].为了减轻合金凝固过程中的微观偏析,国内外很多研究者都积

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