一种纳米相增强铝基复合材料铸造微观组织的预测方法技术

一种纳米相增强铝基复合材料铸造微观组织的预测方法，它属于复合材料铸造微观组织形成技术领域。本发明专利技术解决了现有针对纳米相增强铝基复合材料的数值模拟方法的准确性差的问题。本发明专利技术基于实验表征获得了存在纳米相的试样中等效溶质扩散系数、Si元素溶质分配系数、纳米相团簇体的尺寸和平均形核过冷度。并基于实验表征数据对铝基复合材料铸造微观组织进行数值模拟，可更为准确地预测复合材料铸件中存在纳米相时微观组织形成的特点，为复合材料铸造件成形过程中合金组织调控和工艺优化提供了数据支撑与理论指导。本发明专利技术方法可以应用于复合材料铸造微观组织形成技术领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复合材料铸造微观组织形成，具体涉及一种纳米相增强铝基复合材料铸造微观组织的预测方法。

技术介绍

1、在当今绿色环保、节能减排的大环境下，无疑将目光聚集在航空航天、汽车等领域，由此轻量化材料的研发显得尤为重要。铝合金因其具备低密度、抗腐蚀性好等优良特性，被誉为“21世纪绿色金属”。铝合金作为汽车制造的首选热门材料，这就意味着开展铝合金研究至关重要。铝合金零部件的批量生产通常采用铸造法，主要原因是铸造成形容易实施且生产成本相对较低。但铝合金在铸造过程中也存在一些突出的问题：由于铸造过程冷却速度较低，导致形成的微观组织为粗大的α-al枝晶与粗大板条状共晶si相同时存在。粗大的微观组织一方面降低了铝合金的力学性能，另一方面粗大α-al晶粒导致晶界变宽从而增加了合金的热裂倾向，这些缺陷降低了铸件成品率。

2、依据霍尔佩奇公式可以得知，晶粒细化是一种改善铝合金微观组织、提高力学性能、提高成品率的有效方法。铸造铝合金零部件希望获得均匀且细小的等轴晶微观组织，这是因为细小等轴晶可以确保力学性能的各向同性、提高韧性和塑性，同时晶粒细小就意味着晶界细本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种纳米相增强铝基复合材料铸造微观组织的预测方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种纳米相增强铝基复合材料铸造微观组织的预测方法，其特征在于，所述步骤一中，进行微观尺度网格剖分获得的正方体网格包括边界正方体网格和非边界正方体网格，边界正方体网格的标号为(i∈[1，h]，j∈[1，2)，k∈[1，m])、(i∈[1，2)，j∈[1，n]，k∈[1，m])、(i∈(2,h]，j∈[n-1，n]，k∈[1，m])、(i∈[h-1，h]，j∈(2，n-1]，k∈[1，m])、(i∈(2,h-1]，j∈(2，n-1]，k∈[m-1，m])、(i∈(...

【技术特征摘要】

1.一种纳米相增强铝基复合材料铸造微观组织的预测方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种纳米相增强铝基复合材料铸造微观组织的预测方法，其特征在于，所述步骤一中，进行微观尺度网格剖分获得的正方体网格包括边界正方体网格和非边界正方体网格，边界正方体网格的标号为(i∈[1，h]，j∈[1，2)，k∈[1，m])、(i∈[1，2)，j∈[1，n]，k∈[1，m])、(i∈(2,h]，j∈[n-1，n]，k∈[1，m])、(i∈[h-1，h]，j∈(2，n-1]，k∈[1，m])、(i∈(2,h-1]，j∈(2，n-1]，k∈[m-1，m])、(i∈(2,h-1]，j∈(2,n-1]，k∈[1，2))；

3.根据权利要求2所述的一种纳米相增强铝基复合材料铸造微观组织的预测方法，其特征在于，所述步骤二的具体过程为：

4.根据权利要求3所述的一种纳米相增强铝基复合材料铸造微观组织的预测方法，其特征在于，所述步骤三的具体过程为：

5.根据权利要求4所述的一种纳米相增强铝基复合材料铸造微观组织的预测方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘东戎，闫琦，赵思聪，郭二军，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：