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第 26卷 第 6期 商洛学院学报 V01．26No．6 2012年 12月 JournalofShangluoUniversity DeC．2012 强制对流和高各向异性对枝晶生长的影响 袁训锋 ，刘宝盈 ，丁雨田 (1．商洛学院物理与电子信息工程系，陕西商洛 726000；2．甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室，甘肃兰 卅I 730050) 摘 要：基于修正的Wheeler相场模型 ，建立耦合溶质场、温度场和流场的相场模型，研 究 Ni—Cu合金凝固过程 中高各向异性作用下的枝 晶生长行为。结果表 明：各向异性强度在O．06一 O．2之间取值时，随着各向异性强度增加，光滑主枝尖端出现棱角，枝晶尖端生长速度先增加 后减小。在高各 向异性条件下，有无对流时晶粒分别 以不对称枝晶和等轴枝晶方式生长。在 流速为6．43m ·s 的强制对流作用下，逆流侧枝晶受过冷熔体冲刷 ，逆流枝晶生长迅速 ，与纯 扩散时相比稳态生长速度增加 了12．61％；热量和溶质在顺流侧聚集 ，顺流枝晶生长缓慢 ，与 纯扩散 时相 比稳态生长速度减小了 14．62％。 关键词：Ni—Cu合金 ；相场法；强制对流 ；枝 晶生长；各向异性 中图分类号：TG244 文献标识码：A 文章编号：1674—0033(2012)06—0025—07 on InfluencesofForced Flow and StrongAnisotropy on Dendrite Growth YUAN Xun—feng，LIU Bao-ying，DING Yu-tian (1．DepartmentofPhysicsand Electronic Information Engineering，ShangluoUniversity，Shangluo， Shaanxi726000；2．State Key Laboratory ofGansu Advanced Non-ferrous MetalMaterials，Lanzhou， Gansu730050) Abstract：Based on the new regularized Wheeler model that couples the concentration field， temperaturefieldand flow field，thephasefield modelwasestablished to simulatedendrite growth of Ni—Cualloyswith s~onganiso~opyin aforcedflow．Theresultsshow thatcorners appearatthe tip ofsmooth dendrite andthetip rgow velocity atsteady state firstincreased and then decreased with increases ofanisotropy s~ength in the range of 0．06-0．2．In the case ofsrtong anisotropy．the crystalsgrow into an equiaxialdendrite withoutflow and into an asymmetricaldendrite with flow． Underforcedflow with flow velocity of6．43 m／s，theupstream dendritergowsfasterbecauseofthe undercooled meltflushing，the tip velocity atsteady state increasesby about 12．61％ compared to the casewithoutflow．The heatand solute rae conrgegated in the downstream，which makes the dendrite grow slowly，hte tip velocity a