文档介绍：山东大学
博士学位论文
基于宏-微观模型的球墨铸铁凝固过程数值模拟
姓名:郑洪亮
申请学位级别:博士
专业:材料加工工程
指导教师:田学雷
20070315
要摘的比例逐年提高。对于一些要求较高的球墨铸铁件,缩孔、缩松尤其是缩松缺陷作者总结和分析了球墨凝固过程数值模拟及缩松、缩孔的预测的方法和理论要。必须进行相关的试验研究,建立适用于球墨铸铁的生产的准确有效的数值计不同工艺参数下的球墨铸铁缩松定量计算模型。分析了球墨铸铁件缩松的形成机利于减小缩松体积。根据对球墨铸铁缩松形成机理和形成过程的分析,首次将石建立了球墨铸铁压力条件下的缩松预测模型/√躃。育量和冷却速度的球墨铸铁件的石墨球的形核率。针对不周类型的球墨铸铁的凝球墨铸铁是一种非常重要的工程合金材料,具有良好的力学性能和较好的铸造性能,在整个铸件以及机械产品中占有重要的地位。球墨铸铁件在铸造产品中是严重影响生产质量,甚至是导致报废的原因。探究工艺因素对球墨铸铁件收缩缺陷的影响规律,对不同生产工艺的球墨铸铁件的缩孔、缩松缺陷的大小、位置进行准确、有效地预测并提出工艺改进建议对缩短试制周期,提高产品质奄,降低生产成本,增加企业竞争力具有重要意义。因此,建立一个有效的球墨铸铁件缩松预测模型具有现实的理论价值和应用价值。模型。发现目前尚没有有效预测球墨铸铁缩松缺陷的方法,。但是现有的形核率计算模型和潜热数据并不能满足对不同工艺因素下生产的球墨铸铁件进行模拟计算的需算模型。用正交试验的方法设计并浇注了一系列的球墨铸铁立板件,研究了碳当量、孕育量和铸件模数淙此俣对球墨铸铁件缩松宏观分布的影响规律,提出了理和形成过程。研究表明业共晶球墨铸铁中游离奥氏体的存在增大了最后凝固区域的凝固收缩鼍,发达的枝晶造成补缩通道的阻塞形成缩松。共晶和过共晶球墨铸铁的缩松是液态收缩和石墨化膨胀共同作用的结果。在铸型强度足够的条件下,共晶团的体积膨胀以压力的形式与液态静压力一起直接作用于液态金属,有墨化膨胀对金属液的压力和金属液自身静压力引入到球墨铸铁缩松预测判据中,采用定量金相分析技术和冷却曲线热分析法,定量的研究了不同碳当量、孕
语言数据库技术和际酢?梢酝瓿刹可以有傲进行球墨铸铁缩孔缩松缺陷的预测,实用性强。关键词:,建茳倒簿А⑵淦泛凸财非蚰男魏寺始扑隳P汀M备鰎形核温度的计算方法和计算模型。分别用ê虳法测肇并计算了球墨铸铁的潜热数据。分析了碳、与晕,孕育、冷却速度以及石墨球形貌刘潜热的影响规律。研究表明球墨铸铁的潜热随碳当萤和铸件冷却速度的增大而增大,孕育刘潜热影响较小。石墨球的组织形貌对铸铁的潜热有重要影响。石墨球越圆整,潜热越大。建立了球墨铸铁的潜热计算模型。基于和教ㄓ妹嫦蚨韵蟮某绦蛏杓杓撇⒖7⒘饲蛄阒坦棠D饧扑闳砑、石墨球密度计算和缩孔、缩松预测。通过与实验铸件的验证,表明。瓽计算模型合理,计算准确,山东大学博士论文。
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符号说明彤班,手△匕,心品甌常数死,碳当最,%孕育晕,%铸件模数,缩松面积枣,%压力,晟大温度梯度,。痗冷却速度,℃/共晶反应温度熔池体积膨胀量,体积,比热,导热系数,.,/固相率形核率,/熔体最大过冷度,℃形核温度,℃碳在奥氏体中的扩散系数,/碳在液相中的扩散系数,/溶质平衡分配系数石墨体积率,/辐射系数,,石墨面积率,/共晶反应时刻的冷却速度,℃/初牛和共品石墨球半径,共品刚奥氏体壳的半径,矗临界固相牢液相·石墨界面处的碳的质最分数液相一奥氏体界面处的碳的石墨一奥氏体界面处的碳的质晕分质阜分数,%数,%五.,%尸△,￡.
论文作者虢勾蚴师签名:哟期:趋论文作者签名:盖恤日原创性声明关于学位论文使用授权的声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。本人同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的印刷件和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。C苈畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑
本文主要创新及贡献共晶球墨铸铁的形核率计算模型。同时给出了形核温度的计算方法。谇蚰坦痰暮辏⒐凼P停杓撇⒖7⒘饲蚰】.本文通过试验研究