【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，其特征为确定目标材料的热物理参数和定向凝固装置的传热参数；选定模座的抽拉速率U，并根据设备的预设加热区温度TH计算温度梯度GL；带入下述式2进行计算，得出对应的一次枝晶间距预测值λ1(μm)。 具体为 (1)根据目标材料不同，查阅资料得出材料的热物理参数值液相线斜率m(K/wt％)，溶质分配系数k，溶质液相扩散系数D(μm2/s)，GibbsThomson数「(Kμm)，液相温度梯度GL(K/μm)，固相的导热系数ks(W/m·K)，固相的热扩散率αs(m2/s)，试样半径r(m)＝0.5d，液-固界面温度TM(K)，坩埚传热系数αH(W/mK)，金属与环境换热系数h(W/m2K)和液相导热系数λL(W/mK)。 (2)模座的抽拉速率U根据合金种类及性能要求选择；然后根据设备的预设加热区温度TH计算温度梯度GL (式1) (3)将模座的抽拉速率U、温度梯度GL、合金成分C0(wt％)等带入本专利技术关系式进行计算 (式2) 从而得出对应的一次枝晶间距预测值λ1(μm)。 具体实施例方式 实施例 自制的坩埚下拉式高真空定向凝固炉中进行试验。在坩埚下拉过程中，通过对坩埚进行端部冷却及对高温熔体部分进行加热，从而保证热量沿坩埚下拉的方向导出，维持恒定的温度梯度，以保证定向凝固过程的顺利进行。材料选用纯度为99.997％的纯Al和99.96％的电解Cu，在真空感应炉中融化配制Al-4.5wt％Cu二元合金，浇注到内壁尺寸为直径10mm、长度200mm的石墨模壳中，静置一段时间，使温度场稳定在液相线之上30℃时开始定向凝...
【技术保护点】
一种预测定向凝固一次枝晶间距的计算方法，其特征为：确定目标材料的热物理参数和定向凝固装置的传热参数；选定模座的抽拉速率Ｕ，并根据设备的预设加热区温度Ｔ↓［Ｈ］计算温度梯度Ｇ↓［Ｌ］；带入所示的式２进行计算，得出对应的一次枝晶间距预测值λ↓［１］，具体为：（１）根据目标材料不同，确定材料的热物理参数值；（２）选定模座的抽拉速率Ｕ；然后根据设备的预设加热区温度Ｔ↓［Ｈ］计算温度梯度Ｇ↓［Ｌ］＝ｄＴ↓［Ｌ］／ｄＺ｜↓［Ｚ＝０］≈２（Ｔ↓［Ｈ］－Ｔ↓［Ｍ］）＊＊＊式１（３）将模座的抽拉速率Ｕ、温度梯度Ｇ↓［Ｌ］、合金成分Ｃ↓［０］带入式２：λ↓［１］＝２．８３［ｍ（ｋ－１）ＤΓ］↑［０．２５］Ｃ↓［０］↑［０．２５］（Ｕ－Ｕ↑［２］／４×１０↑［６］α↓［ｓ］＊）↑［－０．２５］Ｇ↓［Ｌ］↑［－０．５］式２计算得出对应的一次枝晶间距预测值λ↓［１］。
【技术特征摘要】
1.一种预测定向凝固一次枝晶间距的计算方法，其特征为确定目标材料的热物理参数和定向凝固装置的传热参数；选定模座的抽拉速率U，并根据设备的预设加热区温度TH计算温度梯度GL；带入所示的式2进行计算，得出对应的一次枝晶间距预测值λ1，...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴强，司乃潮，郭毅，袁磊，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]
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