一种预测定向凝固包晶合金糊状区内雀斑形貌缺陷的方法技术

本发明专利技术提供一种预测定向凝固包晶合金糊状区内雀斑形貌缺陷的方法，首先获取雷诺数与渗透率K的关系；建立一种较细二次枝晶位于两个较粗二次枝晶之间的模型，并综合TGZM效应和G‑T效应对二次枝晶的影响，获取渗透率K与糊状区内固相体积分数f

【技术实现步骤摘要】
一种预测定向凝固包晶合金糊状区内雀斑形貌缺陷的方法
本专利技术涉及合金制备，具体为一种预测定向凝固包晶合金糊状区内雀斑形貌缺陷的方法。
技术介绍
在具有一定凝固区间的合金凝固过程中，会形成固液共存的糊状区。业已证明，糊状区中由于存在热对流，经常会形成雀斑形貌等缺陷。雀斑形貌由细小的枝晶碎片链和沿凝固方向的气孔组成，其存在严重影响了凝固材料的性能。在向上定向凝固过程中，假设温度分布稳定，热对流受到抑制，而当被排斥的溶质使熔体密度变轻时，溶质分布就不稳定，从而导致热对流。为了量化树枝状糊状区中的纵向热对流，业已证明糊状区的雷诺数Ra是预测雀斑形貌形成的有用参数。Ra有几种定义，如果Ra超过临界值，热对流开始，这会导致雀斑形貌的形成。Ra直接受渗透率K的影响，而在常见的树枝状结构中渗透率K与枝晶臂的间距、固体的体积分数(fS)和枝晶的比表面积有关。因此，应合理地描述树枝状结构对Ra的影响。在枝晶凝固过程中，由吉布斯-汤姆逊(G-T)效应驱动的枝晶粗化导致了溶质在液体中以不同的半径在相邻的二次枝晶之间扩散，从而导致较细二次枝晶上发生重熔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预测定向凝固包晶合金糊状区内雀斑形貌缺陷的方法，其特征在于，/n获取雷诺数与渗透率K的关系；/n建立一种较细二次枝晶位于两个较粗二次枝晶之间的模型，并综合TGZM效应和G-T效应对二次枝晶的影响，获取渗透率K与糊状区内固相体积分数f

【技术特征摘要】
1.一种预测定向凝固包晶合金糊状区内雀斑形貌缺陷的方法，其特征在于，
获取雷诺数与渗透率K的关系；
建立一种较细二次枝晶位于两个较粗二次枝晶之间的模型，并综合TGZM效应和G-T效应对二次枝晶的影响，获取渗透率K与糊状区内固相体积分数fS的关系；
根据上述各关系，得到雷诺数与固相体积分数fS的关系，通过雷诺数随固相体积分数fS变化时的最大值来预测缺陷的形成。


2.根据权利要求1所述的预测定向凝固包晶合金糊状区内雀斑形貌缺陷的方法，其特征在于，雷诺数与渗透率K的关系为：



(Δρ/ρ0)＝ρ0-ρ(h)/ρ0(2)
其中，(Δρ/ρ0)是糊状区中的液体密度的倒数，g是重力加速度，α是热扩散率，ν是动力学粘度，ρ0是在淬火固/液界面上方的熔体密度，ρ(h)是熔体的密度随高度的函数。


3.根据权利要求2所述的预测定向凝固包晶合金糊状区...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭鹏，张安桥，岳锦绵，徐远丽，张旭东，马智琨，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：发明
国别省市：甘肃;62