基于相場(chǎng)法激光沉積石墨-銅梯度復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、激光直接沉積技術(shù)（LMD：laser direct metal deposition）是一種新型的基于激光熔覆技術(shù)發(fā)展而來(lái)的填料加工快速制造技術(shù)。本文以電氣化鐵路受電弓滑板材料為研究對(duì)象，通過(guò)建立相場(chǎng)模型模擬石墨-銅梯度復(fù)合材料微觀組織。研究了對(duì)流和增強(qiáng)相顆粒對(duì)微觀組織的作用，分析了溫度梯度、冷卻速度對(duì)微觀組織的影響機(jī)制。得出如下結(jié)果：
　　根據(jù)經(jīng)典純物質(zhì)Wheeler相場(chǎng)模型，耦合溶質(zhì)場(chǎng)建立了二元合金相場(chǎng)模型。模擬激光沉積基板C

2、u-Sn合金凝固過(guò)程單枝晶和多枝晶的生長(zhǎng)演化。在對(duì)流作用下，枝晶由于熱擴(kuò)散和溶質(zhì)再分配，導(dǎo)致上游枝晶生長(zhǎng)速度大于下游枝晶生長(zhǎng)速度，隨著流速增大枝晶局部生長(zhǎng)速度差異更加明顯。溫度梯度使枝晶在各界面處的生長(zhǎng)速度發(fā)生變化，致使枝晶在熔體內(nèi)隨溫度梯度變化而變形。溫度梯度和冷卻速度作用于枝晶生長(zhǎng)時(shí)，對(duì)流對(duì)枝晶的影響作用會(huì)減小。
　　增強(qiáng)相顆粒隨體積分?jǐn)?shù)增大，顆粒對(duì)枝晶生長(zhǎng)的抑制作用越大；增強(qiáng)相顆粒的存在會(huì)使其與枝晶的界面溫度層重疊，使該區(qū)域