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各向异性表面张力对定向凝固中共晶生长形态稳定性的影响

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物理学报 2018年第11期67卷 240-251页

作者：徐小花陈明文王自东北京科技大学数理学院北京100083 北京科技大学材料科学与工程学院北京100083

研究各向异性表面张力对定向凝固中共晶生长形态稳定性的影响.应用多重变量展开法导出了共晶界面表达式和扰动振幅的变化率满足的色散关系.结果表明,共晶生长系统有两种整体不稳定性机理:由非震荡导致的"交换稳定性"机理和由震荡导致的... 详细信息

研究各向异性表面张力对定向凝固中共晶生长形态稳定性的影响.应用多重变量展开法导出了共晶界面表达式和扰动振幅的变化率满足的色散关系.结果表明,共晶生长系统有两种整体不稳定性机理:由非震荡导致的"交换稳定性"机理和由震荡导致的"整体波动不稳定性"机理.震荡有四种典型模式,即:反对称-反对称(AA-),对称-反对称(SA-)、反对称-对称(AS-)和对称-对称(SS-)模式.稳定性分析表明:共晶界面形态稳定性取决于Peclet数ε的某一个临界值ε_*,当ε大于临界值ε_*时,共晶界面形态不稳定;当ε小于临界值ε_*时,共晶界面形态稳定.随着各向异性表面张力增大,对应于AA-,SA-和SS-模式的临界值ε_(aa*),ε_(sa*)和ε_(ss*)随之减小,表明各向异性表面张力减小这三种模式的稳定性区域;然而,随着各向异性表面张力增大,对应于AS-模式的临界值ε_(as*)随之增大,表明各向异性表面张力增大AS-模式的稳定性区域.

关键词：定向凝固共晶生长各向异性表面张力形态稳定性

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定向凝固Al/AlLi共晶生长演化机制

特种铸造及有色合金 2002年第1期22卷 1-3页

作者：彭德林安阁英哈尔滨工业大学

在垂直向上定向凝固条件下 ,研究了二元亚共晶Al Li合金共晶凝固初期晶体生长演化机制。结果表明 ,工艺参数最佳配合时 ,初生晶体可以稳定地演化为规则的共晶生长 ;当工艺参数不当时 ,将引起熔体扰动 ,不能获得规则的共晶生长。预制合... 详细信息

在垂直向上定向凝固条件下 ,研究了二元亚共晶Al Li合金共晶凝固初期晶体生长演化机制。结果表明 ,工艺参数最佳配合时 ,初生晶体可以稳定地演化为规则的共晶生长 ;当工艺参数不当时 ,将引起熔体扰动 ,不能获得规则的共晶生长。预制合金的成分偏析是出现片层状共晶的主要原因。晶粒取向不同时。

关键词：定向凝固共晶生长演化机制 Al-Li合金

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试样盒厚度和超声振动对共晶生长的影响

功能材料 2014年第2期45卷 138-141页

作者：段萌萌刘静陈志陈长乐西北工业大学理学院西安710072 西藏民族学院信息工程学院陕西咸阳712082

采用实时观测装置和定向凝固系统研究了SCN-Cam(Succinonitrile-wt%Camphor,wt%为质量分数)模拟合金的共晶生长过程。实验结果表明,SCN-23.6%Cam共晶模拟合金所形成的棒状共晶的相间距λ随着界面推移速度V的增大而减小,与J-H模型吻合得... 详细信息

采用实时观测装置和定向凝固系统研究了SCN-Cam(Succinonitrile-wt%Camphor,wt%为质量分数)模拟合金的共晶生长过程。实验结果表明,SCN-23.6%Cam共晶模拟合金所形成的棒状共晶的相间距λ随着界面推移速度V的增大而减小,与J-H模型吻合得较好;随着试样盒厚度的增加,SCN-23.6%Cam模拟合金的棒状共晶相间距增大;施加超声振动时,SCN-Cam模拟合金相图的共晶成分点向SCN方向移动,α单相区和(L+α)两相区减小,共晶线温度升高。

关键词：共晶生长超声振动定向凝固

单向凝固中温度梯度和凝固速度对铝硅合金共晶生长形态的影响

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铸造 2010年第3期59卷 239-242,246页

作者：黄婉如廖恒成吴申庆孙国雄东南大学材料科学与工程学院江苏南京211189

对Al-13Si-0.2Sr-0.35Mg合金进行了一系列单向凝固实验,研究了界面前沿温度梯度GL和生长速度R对铝硅合金共晶生长形态的影响。结果表明,GL和R对Sr变质的非小面-小面Al-Si体系共晶生长的影响符合界面稳定性理论,随着R的增大和GL的减小,... 详细信息

对Al-13Si-0.2Sr-0.35Mg合金进行了一系列单向凝固实验,研究了界面前沿温度梯度GL和生长速度R对铝硅合金共晶生长形态的影响。结果表明,GL和R对Sr变质的非小面-小面Al-Si体系共晶生长的影响符合界面稳定性理论,随着R的增大和GL的减小,界面前沿成分过冷变大,共晶体生长形貌经历了从平界面失稳到胞状晶、胞状树枝晶、柱状树枝晶和等轴晶转变。

关键词：铝硅合金单向凝固共晶生长凝固速度温度梯度

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界面动力学对共晶生长过程的影响

中国科学（E辑） 2005年第5期35卷 449-458页

作者：李金富周尧和上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室上海200030

在共晶生长理论模型中引入了界面原子附着动力学,考察了各种结构类型相形成共晶时的动力学效应.发现动力学项的引入,扩大了共晶耦合生长的过冷度范围,降低了共晶生长速度,但对片间距的最小值无影响.动力学效应不仅与晶体生长速度有关,... 详细信息

在共晶生长理论模型中引入了界面原子附着动力学,考察了各种结构类型相形成共晶时的动力学效应.发现动力学项的引入,扩大了共晶耦合生长的过冷度范围,降低了共晶生长速度,但对片间距的最小值无影响.动力学效应不仅与晶体生长速度有关,同时受相图结构的影响,当共晶组成相在共晶成分时的结晶温度范围增大时,动力学的影响减弱.

关键词：界面动力学生长过程动力学效应晶体生长速度理论模型共晶生长结构类型温度范围相形成过冷度最小值片间距图结构组成相原子

定向凝固参数对二元铝锂合金共晶生长及组织结构的影响

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宇航学报 1996年第4期17卷 67-70页

作者：彭德林闵光辉安阁英哈尔滨工业大学

本文研究了定向凝固参数对二元铝锂合金共晶生长及组织结构的影响。实验发现，Ｌｉ少于７ｗｔ％的合金中，晶体不能以共晶方式生长。Ｌｉ多于７ｗｔ％的合金中，可以获得平面生长的共晶组织。

关键词：铝锂合金共晶生长定向凝固

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自由落体条件下的快速共晶生长

科学通报 2002年第2期47卷 99-102页

作者：姚文静韩秀君魏炳波西北工业大学应用物理系空间材料科学实验室西安710072

采用落管方法实现了Sb-24％Cu合金在微重力和无容器条件下的快速共晶生长.对自由落体条件下的晶体形核和共晶生长进行了研究,发现随着过冷度的增大,共晶生长由层片共晶向不规则共晶转变.实验中获得了 0～154 K的过冷度,最大过冷度达到 0... 详细信息

采用落管方法实现了Sb-24％Cu合金在微重力和无容器条件下的快速共晶生长.对自由落体条件下的晶体形核和共晶生长进行了研究,发现随着过冷度的增大,共晶生长由层片共晶向不规则共晶转变.实验中获得了 0～154 K的过冷度,最大过冷度达到 0.19TE.计算结果表明,金属间化合物 Cu2Sb是领先形核相;当过冷度大于40 K时,Sb枝晶的生长速度将超过共晶生长速度;此共晶体系的共生区强烈地偏向于Cu2Sb一方,其成分范围为23.0％～32.7％Sb.

关键词：落管微重力共晶生长共生区深过冷自由落体晶体生长锑铜合金

基于OpenCL并行流动影响三维共晶生长多相场模拟

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兰州理工大学学报 2019年第1期45卷 11-17页

作者：朱昶胜金显冯力肖荣振兰州理工大学计算机与通信学院甘肃兰州730050 兰州理工大学有色金属先进加工与再利用国家重点实验室甘肃兰州730050

基于KKSO三维多元合金共晶多相场模型,研究了OpenCL+GPU软硬件体系结构的高性能计算方法,以CBr_4-C_2Cl_6为例,分别在AMD和NVIDIA 2种异构平台上通过多进程和多线程的并发执行实现了强迫对流下三维共晶组织的演化过程.结果表明:当计算... 详细信息

基于KKSO三维多元合金共晶多相场模型,研究了OpenCL+GPU软硬件体系结构的高性能计算方法,以CBr_4-C_2Cl_6为例,分别在AMD和NVIDIA 2种异构平台上通过多进程和多线程的并发执行实现了强迫对流下三维共晶组织的演化过程.结果表明:当计算规模相同时,分别在不同的平台上取得了一定的加速比.对并行算法在一定程度上进行优化,与CPU平台上的串行算法相比优化后的并行算法在异构平台上分别达到了20.2倍和23.6倍的加速比,大大提高了计算效率.同时,以其强大的浮点计算能力获取较为准确的模拟结果,达到计算效率和可移植性的双重需求,解决了传统求解相场模型存在的计算量大、效率低、限于定性研究等问题.

关键词： OpenCL KKSO模型共晶生长相场法数值模拟

激光重熔对Fe-C合金快速凝固共晶生长的数值模拟

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量子电子学报 2000年第4期17卷 354-359页

作者：高昕贺倩旻熊黎明北京跟踪与通信技术研究所北京100094

本文通过数值模拟，计算出了Ｆｅ－Ｃ合金的共晶共生区，并以此作为实际加工中激光处理参数优化选择的手段．数学模型从计算物体表面温度场三维分布入手，考虑到激光空间Ｇａｕｓｓ分布特性，得到物体表面温度梯度分布．结合枝晶分布... 详细信息

本文通过数值模拟，计算出了Ｆｅ－Ｃ合金的共晶共生区，并以此作为实际加工中激光处理参数优化选择的手段．数学模型从计算物体表面温度场三维分布入手，考虑到激光空间Ｇａｕｓｓ分布特性，得到物体表面温度梯度分布．结合枝晶分布ＫＧＴ模型以及共晶分布经修正的ＴＭＫ模型，得到一个完整的从激光重熔到共晶生长的计算模型，并计算了微观结构的共晶生长的范围．

关键词：激光重熔数值模拟快速凝固 Fe-C合金共晶生长