国内外铸件微观组织数值模拟研究概况

铸件微观组织模拟是利用计算机模拟铸个微观组织的形成过程,以预测铸件的组织结构和性能。本文对铸件微观组织数值模拟技术的发展过程,应用现状进行了评述,简要介绍了铸件微观组织数值模拟的基本思路以及模拟过程中的宏／微观统一数学模型,如热传导模型、溶质传输模型、形核模型、晶粒生长模型,分析了两种随机方法即Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ法和Ｃｅｌｌｕｌａｒ－Ａｕｔｏｍａｔｏ法的优缺点,评价了模拟中使用的新技术,在此基     

球墨铸铁件凝固过程三维数值模拟

根据卡赛提出的球墨铸铁件补缩原理,本文对球墨铸铁件凝固过程中的体积变化进行直接数值模拟,将模拟结果换算整理成铸件表现密度与浇注结束后时间的关系曲线,按此曲线,可根据冒口颈封闭时间来判断收缩缺陷的有无及严重程度。数值计算中考虑了共晶前期的温度回升、铸件和铸型间的紧密接触、二次收缩和铁水回流等球墨铸铁件的特有现象。对于试样中的收缩缺陷的程度和位置,数值模拟结果与实验结果基本符合。     

球墨铸铁件凝固过程数值模拟中型腔扩大的处理

根据日本学者新山英辅关于型腔扩大机理的观点，以及对球铁件凝固过程中各阶段发生的型腔扩大对收缩缺陷影响的分析，提出了一种定量处理型腔扩大的方法，生产和实验和实验验证表明，数值模拟中用此方法处理型腔扩大，所预测的收缩缺陷与实际情况基本相符。     

IN718合金多步锻造过程中微观组织演变数值模拟

为研究多步锻造过程中工艺参数对大锻件微观组织演变的影响,将再结晶模型和晶粒长大模型加入到模拟软件中,实现了金属高温塑性变形-传热-微观组织演变的耦合.采用数值模拟的方法,研究始锻温度、压下量和空冷时间对多步锻造过程中IN718合金微观组织演变的影响.结果表明,在多步锻造过程中,始锻温度和变形量对微观组织演变影响显著,空冷温度决定了晶粒尺寸大小,而空冷时间对晶粒尺寸影响较小,长时间空冷不会造成晶粒明显粗化.     

孔隙介质渗流微观数值模拟

论述了孔隙介质渗流宏微观研究之间的联系,以及微观渗流研究的重要意义。综述了国内外有关渗流微观结构模拟方面的研究问题和当前主要研究方法,分析了各种微观物理模型及相应的各种数学模型的研究特点和研究手段。比较了孔隙结构研究的随机模拟方法和全局升尺度法,指出了两种方法的优缺点,最后对孔隙介质微观渗流研究的发展趋势进行了展望。     

国内外铸件微观组织数值模拟研究概况

铸件微观组织模拟是利用计算机模拟铸件微观组织的形成过程,以预测铸件的组织结构和性能本文对铸件微观组织数值模拟技术的发展过程、应用现状进行了评述简要介绍了铸件微观组织数值模拟的基本思路以及模拟过程中的宏／微观统一数学模型,如热传导模型、溶质传输模型、形核模型、晶粒生长模型分析了两种随机方法即Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ法和Ｃｅｌｕｌａｒ－Ａｕｔｏｍａｔｏ法的优缺点评价了模拟中使用的新技术在此基础上,提出了当前铸件微观组织模拟研究的发展方向     

钨合金变形微观力学行为的计算机数值模拟

提出了钨合金的组织结构模型，在此基础上通过有限元法对钨合金闰伸变形时组织结构中的应力分布及其变化规律进行了计算机数值模拟研究，结果表明：钨合金拉伸变形时拉伸方向最大正应力和最大Ｍｉｓｅｓ应力区域在钨颗粒相中，同时钨颗业还将受到垂直于拉伸方向的压应力；最大剪切应力分布在粘结相中，随拉伸变形增加，粘结相最先进人塑性状态，由于粘结相的塑性变形、钨合金中应力不断重组，应力逐渐在钨颗粒中集中。     

球墨铸铁共析转变组织的动态模拟

利用计算机模拟的方法，实现了球墨铸铁共析转变组织形成的动态模拟，用填充法形成球墨，用Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ法模拟铁素体的形成和篚。用覆盖法实现共析组织转变过程的动态模拟，并在给定的组织参数条件下显示出常温组织，为球铁显微组织的形成和热处理提供了控制依据。     

工业灰铸铁凝固组织形成过程的数值模拟

从接近工业灰铸铁实际凝固过程的角度出发,提出了对凝固组织进行数值模拟的一套方法,主要包括枝晶釉氏体生长过程体积分数的计算以及晶粒接触因 的处理。方法经以样杯中浇铸的试块为对象进行实验验证,证明模拟得到的冷却曲线、奥氏体分数及共晶团密度均与实测结果符合较好。     

微观结点数目对显微偏析数值模拟的影响

凝固过程微观数值模拟是目前材料学科研究的一个热点，其中显微偏析数值模拟具有重要的指导意义，国内在此研究方向上尚处于起步阶段。研究了显微偏析数值模拟中微观结点数目对计算结果的影响，并与试验结果进行了对照，指出基于迭代方法的显微偏析模拟结果与微观时间步数之间的关系为弱影响，不需大量的微观结点数目即可获得比较精确的模拟结果。     

铸态铁素体球铁生产应用技术

只要保证球铁的化学成份，控制铁水温度，采用多次小剂量强化孕育，重视炉前规范，控制Mg残和Re残的含量，将浇注后的铸件冷却到600℃以下开箱，即可稳定地生产出高韧性的球墨铸铁。     

球墨铸铁的石墨核心及其结构

使用离子刻蚀、热氧腐蚀和萃取复型等多种方法制样，用扫描电镜、透射电镜辅以电子探针综合检测了球墨核心的组成、结构及其与铁水和变质剂成分的关系。研究结果表明：球墨核心成分与原铁水及变质剂的成分有关，核心是多种多样的。电子衍射鉴定出三种核心的结构，作为基底的异质核心与石墨有良好的晶格匹配关系，错配度小于１２．５％。最后分析归纳了夹杂物作为石墨核心的条件。     

球铁热浸渗铝层组织的研究

本文采用金相、显微硬度、电子探针等分析技术对球墨铸铁热浸渗铝层组织进行了研究。结果表明,球铁热浸渗铝层是由富铝层和以Fe_2Al_5为主 要相成分的扩散层所组成。扩散层的厚度受浸铝温度和浸铝时间影响,推导出 关系式为:     

铸造过程的CAE数值模拟技术

铸件充型凝固过程数值计算以铸件和铸型为计算域，包括熔融金属流动和传热数值计算，浇注系统设计，模具设计等．铸造过程数值模拟技术是利用计算机技术来改造和提升传统铸造技术，现阶段的铸造CAE（Computer Aided Erlgineering）软件能够准确地预测铸件在充型凝固过程中可能产生的缺陷，进行工艺优化，缩短实验周期，提高铸件质量，降低生产成本．     

Numerical Simulation of Shrinkage Cavity Formation in Spheroidal Graphite Iron Castings Based on Micro Modeling

A micro-modeling method (MM) for the quantitative prediction of the shrinkage cavity formation in SG iron castings is proposed. The mathematical models describing the volume changes during the solidification of spheroidal graphite cast iron are established based on the models of solidification kinetics. The shrinkage cavity formation of T-shaped SG iron castings is calculated with MM method. The calculated results are compared with the experimental results. It is shown that the predicted size, shape and distribution of shrinkage cavity by MM method are in good agreement with the measured results.     

几种新型可锻铸铁的研究

本文综述了作者近两年来研制的几种新型可锻铸铁的化学成分、热处理工艺、组织和性能方面的特点,为扩大可锻铸铁的应用范围提供了理论依据。有的已经转让给工厂用于曲轴、钢帽等零件的试制。     

Bridgman 法铸铁定向凝固一维传热特性的测试分析

作者测试了铸铁定向凝固实验中试样移动时液—固界面位置的变化和稳态凝固段液相中的轴向温度分布，并用试样轴向一维传热解析解对实验结果进行了分析，证实了该传热模型的有效性。     

福建地方生铁制取马氏体抗磨球墨铸铁的试验研究

讨论了利用三明生铁和马坑生铁制取的马氏体抗磨球墨铸铁的白口倾向、淬裂倾向以及防止淬裂．提高冲击疲劳抗力的措施．     

钒钛抗磨铸铁衬板的工艺改进

钒钛抗磨铸铁衬板的夹砂、断裂缺陷是影响质量的关键因素.现通过有针对性的改进现场生产工艺.调整其化学成份,在满足用户质量要求的前提下,降低了废品率。