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Affiliation of Author(s):

机电工程学院

Journal:

材料科学与工艺

Key Words:

凝固偏析;浓度梯度;分布面积梯度;温度场;传热效率;

Abstract:

Cu-Cr材料是两相复合材料,铬粒子通常以嵌入在铜基体中的形式存在,凝固过程中存在着严重的偏析现象,进而对凝固温度场的分布产生影响.为分析Cr相偏析对温度场分布的影响,基于Eulerian-Eulerian方法,建立了三维凝固偏析模型,利用Fluent模拟计算,偏析模型采用浓度梯度"SCr和分布面积梯度▽SCr来表示,得到了Cu-6.5%Cr的凝固偏析分布和温度场分布.结果表明:由于Cr的熔点比较高,当t<t_a时,Cr先发生侧向凝固,形成糊状区;同时,Cr相的密度比Cu小,内部Cr相会发生上浮,向合金顶部移动;当t>t_a时,顶部的Cr会大量聚集,形成顶部偏析,两侧Cr相"困"于糊状区,形成壁面偏析;随着凝固界面横向推移,壁面偏析对壁面温度场的分布产生影响,Cu的传热系数是Cr的3.85倍,随着Cr相偏析度的增加,降低了基体壁面的传热效率,导致温度梯度变大.研究工作将模拟结果与实验结果进行了对比,证明了模型的准确性.

First Author:

wang fazhan

Indexed by:

Journal paper

Correspondence Author:

刘秋晓,张院,陈海鹏

Discipline:

Engineering

Volume:

中文核心期刊:73-78,6

ISSN No.:

1005-0299

Translation or Not:

no

Date of Publication:

2016-11-15