基于CA方法的铝合金铸件微观组织的数值模拟.pdfVIP

学兔兔 Dec．2011 铸 造 VoI．60 No．12 FOUNDRY 基于CA方法的铝合金铸件微观组织的数值模拟 石玉峰 ，许庆彦 ·，李忠林 ，柳百成 ，吴勤芳 ，吴伟强 ，杨洪伟 (1．清华大学机械工程系，先进成形制造教育部重点实验室，北京 100084；2．明志科技有限公司，江苏苏州215217) 摘要：目前数值模拟技术已经成为预测铝硅合金铸件的凝固行为以及微观组织形成演化过程的重要工具。通过建立元 胞 自动机模型，在其中耦合FT—STAR软件计算的温度场和试验获得的形核参数，模拟了某型号铝硅合金铸件重力铸造 条件下枝晶形核 以及不同择优取向枝晶的生长过程。使用该模型预测了该铸件凝固过程关键点的晶粒度和二次枝晶臂， 与试验结果吻合良好。 ‘ 关键词：铸造铝硅合金；微观组织；形核；数值模拟 中图分类号：TG113．12．39 文献标识码：A 文章编号：1001—4977 (2011)12～1209—05 MicrostructureSimulationofAIuminum AlloyCastingBasedon CAMethod SHIYu-feng’，XUQing-yan’，LIZhong-lin’，LIUBai-cheng’，WUQin-Fang， W UWei．qiang．YANG Hong．wei (1．Key Laboratory forAdvanced MaterialsProcessingTechnology，Ministry ofEducation， DepartmentofMechanicalEngineering，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China；2．Mingzhi TechnologyCo．，Ltd．，Suzhou215217，Zhejiang，China) Abstract：．Atpresent。numedcaJsimulationtechnologyhasbeenanimportanttooItosimulatethe solidificationbehaviorandmicrostructureevolution．Couplingthecalculatedtemperaturecurveand experimentalnucleatedparameters，acellularautomaton (CA)modelwasdevelopedtosimulate the dendritic nucleation and growth with different preferred growth orientations of an aIuminum-siliconalloycastingbygravitycastingprocess．UsingtheCA mode1．thegrainsizeand secondarydendritearm spacingofsomekeypointsofthecastingwerepredicted．whichwere in goodagreementwiththeexperimentaIresults． KeyWOrds：castaluminum siliconalloy；microstructure；nucleation；numericaIsimulation 铸造铝硅合金以其密度小、比强度高和耐腐蚀性 1 试验方案 好等优点，被广泛地应用于航空航天、汽车、机械制 造等领域。随着计算机技术的发展，数值模拟技术被 针对苏州明志科技公司重力铸造机体盖进行凝固