文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
铝热法制备块体纳米晶Fe<,3>Al材料凝固过程的温度场和组织
计算研究
姓名:吕蕊娇
申请学位级别:硕士
专业:材料加工工程
指导教师:喇培清
20100421
摘要本论文综述了凝固过程计算机数值模拟、砑吐寥确从θ刍ㄖ分析了选择本课题进行研究的依据、目的和意义。通过对铝热反应熔化制备块体纳米晶娜攘ρЪ扑恪⑽露瘸∧D猓癋凝固过程中均质形核的热力学参数及晶粒尺寸计算研究,为制备具有不同纳米结构牧系墓ひ詹问瓼~熔体主要通过底材的热传导进行传热。沿高度方向,距底材越果越好。沿径向,整个过程中厶宓奈露取⒗淙此俣然鞠嗤2馕不同工艺参数对块体纳米晶尤厶逦露取⒗淙此俣燃肮仁奔涞挠跋毂明,选取点处,随底材厚度的增加,反应物量的减少,初始阶段厶随着过冷度的增加,块体纳米晶璧牧俳缧魏斯傲俳缇Ш税刖吨鸾ケ备块体纳米晶难芯拷梗赋隽宋夜的D夥矫嬗牍獯嬖诘牟罹啵优化及微观组织控制提供了理论依据。概括起来可归纳为以下几条:随着预热温度5纳撸寥确从μ逑档木任露萒大致呈线性递增;随合金含量、稀释剂添加量的增加,反应体系的绝热温度下降。近,厶逦露仍降停痪嗟撞脑皆叮現熔体的过热时间越长,净化效点处计算温度和实测温度的变化规律一致,数值基本吻合,证明了计算结果的正确性。的冷却速度增大,但熔体净化的效果变差;随氩气压力的增加,厶的冷却有所加快,但变化不显著;采用石英玻璃底材的厶謇淙丛对慢于号钢及底材,但熔体净化的效果较好;随現稀释剂含量的增大,初始阶段厶宓睦淙此俣冉档停换Ч脖洳睢小,形核率增大。婀涠鹊脑龃螅扑愕弥羖的平均晶粒尺寸逐渐减小,且当达到一定过冷度时,晶粒尺寸趋于一致,.为笥遥私峁胧笛橹型ü齒表征计算得到的平均晶粒尺寸基本相符。关键词:绝热温度;铝热反应;块体纳米晶牧希晃露瘸。痪Я3叽硕十学何论文
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聊躲呼、:匆一日期耐年吕蕊碲兰州理工大学学位论文原创性声明和使用授权说明虑秤日期:劬年∥月占日乡月∥日原创性声明学位论文版权使用授权书本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名:本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权兰州理工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、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。日期:厂月夕日
第绪论计算机数值模拟的研究概况材料是人类文明的里程碑,它与人类的生活息息相关,现代高技术的发展,更是紧密依赖于材料的发展。材料的研究和开发正从宏观走向微观;从定性、半定量走向定量;从传统材料转向复合材料、功能材料、智能材料和低微新材料产业已渗透到国民经济、国防建设和人民生活的各个领域,其在发展高近年来,伴随着计算机技术的飞速发展,将计算机及其软件应用于产品开发设计、分析制造,已成为现代工业提升竞争力的主要方法,计算机辅助工程试错基础上,试验费用高、周期长,特别是对于大型工件制备工艺的研制,一指导的重要手段,是材料科学与制造科学的前沿领域和研究热点。利用计算机数值模拟技术是材料学科发展的前沿之一,包含铸件充型、凝固过程、缩等研究内容。数值模拟技术以数值计算为基本方法,综合传热学、流体力学、流变学、结晶学以及物理化学等学科的研究成果,依据合理的物理模型建立数学模型,对铸件充型过程的流动场、凝固过程的温度场、应力场及微观组织形貌进行定量计算并描绘出凝固的动态过程,使工程技术人员对铸件充型过程中材料。一新材料是指那些新出现或已在发展中的、具有传统材料所不具备的优异性能和特殊性能的材料,其应用范围非常广泛,发展前景也十分广阔。当前,技术中的先导和基础作用也愈来愈突出。及其相应的基础理论理所当然地成为材料科学研究的前沿课题。材料成形过程是极其复杂的高温、动态和瞬时过程,难以直接观察。为了获得优质构件,必须控制制备过程使材料的成分、工艺、组织与性能处于最佳状态,同时使缺陷减少到最低限度或将其转移到危害最小的区域。但这些都难以实时观察,间接测试也十分困难。以往传统材料的成形工艺是建立在经验及旦失败,会造成很严重的经济损失川。基于知识的材料成形工艺模拟仿真是使材料成形工艺从经验试错走向科学模拟材料成形过程,可预测产品的