枝晶尖端生长速度对凝固组织数值模拟的影响研究——Ivantsov函数近似方式的确定  

Research on the Effect of Dendrite Tip Growth Velocity on the Microstructure Simulation Determination of the Approximation of Ivantsov Function

作　　者：宋迎德[1] 郝海[1] 谷松伟[1] 张爱民[1] 张兴国[1] 

机构地区：[1]大连理工大学材料科学与工程学院,辽宁大连116024

出　　处：《铸造技术》2011年第1期34-38,共5页Foundry Technology

基　　金：国家高技术研究发展计划(863)(2009AA03Z525);教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET-08-0080);大连市科学技术基金(2009J21DW003)

摘　　要：利用ProCAST的CAFE模块模拟铝合金的凝固组织,比较不同生长动力学系数下的模拟结果来说明枝晶生长速度对数值模拟结果的影响。对比发现,相同凝固条件下,枝晶生长速度越小,凝固组织中柱状晶区比例越小,等轴晶区比例越大。计算过程表明,采用不同的方法处理描述枝晶尖端稳态扩散的Ivantsov函数,得到的枝晶生长速度不同。通过分析Al-7%Si及Al-4.15%Mg在不同的Ivantsov函数近似下的枝晶生长动力学,本文认为,应用KGT模型时,采用Ivantsov函数的二级近似比较合适。The microstructure of the aluminum alloy was simulated by CAFE module of ProCAST.By comparing the simulated microstructures,the effect of dendrite velocity on the numerical simulation results was illustrated.Under the same solidification conditions,faster is the velocity,bigger is the columnar region and also smaller is the equiaxed region.Different approximations of Ivantsov function will get different velocities of the dendrite tip,instead of similar results,while solving KGT model.Through analysis of dendrite growth kinetics of Al-7%Si and Al-4.15%Mg under different approximations of Ivantsov function,the following conclusion can be got： second approximation of Ivantsov function is reasonable for solving KGT model.

关 键 词：元胞法 有限元 生长动力学 微观组织 

分 类 号：TG244.3[金属学及工艺—铸造]