金屬凝固過程中振動(dòng)激發(fā)原位形核的物理模擬.pdf

1、為使鋼的強(qiáng)度翻番而價(jià)格不翻番，采用了細(xì)化晶粒的方法。在凝固過程中大量增加形核核心，形核核心來(lái)源于特定的冷卻裝置上，對(duì)該裝置施加機(jī)械振動(dòng)，將晶核振落。在實(shí)驗(yàn)過程中做了以下工作：1.組裝了可以施加正弦波振動(dòng)方式的激發(fā)形核器。編制了可以采集溫度的PCI9113卡相應(yīng)的溫度采集界面及電勢(shì)采集與電勢(shì)-溫度轉(zhuǎn)換程序；并進(jìn)行了溫度采集系統(tǒng)的誤差測(cè)量。2.采用氯化銨為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，模擬了包括相同振頻不同振幅、同振頻同振幅，與不同過冷度條件下激發(fā)形核質(zhì)量的大

2、小的關(guān)系。利用低熔點(diǎn)金屬鋅為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，研究了振動(dòng)激發(fā)形核對(duì)低熔點(diǎn)、易產(chǎn)生樹枝晶的鋅的細(xì)化晶粒的作用。3.利用大型商業(yè)軟件CFX4.4進(jìn)行了激發(fā)形核器關(guān)鍵部位的溫度場(chǎng)的計(jì)算。優(yōu)化了激發(fā)形核器材質(zhì)。 通過上述實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)隨著過冷度的增加，振動(dòng)頻率、振幅不變的情況下，形核質(zhì)量逐漸增加。隨著振幅的增加、形核質(zhì)量大大減少、振動(dòng)頻率保持不變，因而可以得出這樣的結(jié)論：如果要得到更多的晶核，在保持振動(dòng)頻率不變的條件下必須減小振幅。低熔點(diǎn)金屬凝固試