基于CA法的鋁帶鑄軋凝固過(guò)程中的微觀組織數(shù)值模擬.pdf

1、鋁帶鑄軋凝固過(guò)程及其微觀組織的形成過(guò)程決定鑄坯質(zhì)量,長(zhǎng)期以來(lái)引起許多學(xué)者的廣泛關(guān)注,隨著計(jì)算機(jī)處理技術(shù)的飛速發(fā)展,用數(shù)值方法模擬鋁帶鑄軋凝固過(guò)程中的微觀組織逐漸成為研究的重點(diǎn)。
　　本文采用CA法(Cellular Automation Method)模擬了鋁帶鑄軋凝固過(guò)程中晶粒的生長(zhǎng)及微觀組織的形成過(guò)程,在模擬過(guò)程中運(yùn)用Fortran語(yǔ)言進(jìn)行編程計(jì)算及實(shí)現(xiàn)圖象的后處理。過(guò)冷熔體中晶粒的生長(zhǎng)模型采用由Lipton等人提出的LGK模

2、型。在晶粒生長(zhǎng)的基礎(chǔ)上模擬了鋁帶在鑄軋凝固過(guò)程中冷卻及鑄軋速度引發(fā)的過(guò)冷度對(duì)晶粒生長(zhǎng)的影響,結(jié)果表明:水冷強(qiáng)度越大,晶粒越大。鑄軋速度越快,晶粒越大。在微觀組織的模擬計(jì)算中采用基于正態(tài)分布的形核模型,生長(zhǎng)模型采用KGT模型。結(jié)合有限差分法及相對(duì)運(yùn)動(dòng),從模擬結(jié)果可以看出靠近鑄軋輥處形成的微觀組織主要是柱狀晶,離鑄軋輥較遠(yuǎn)的地方形成的主要是等軸晶,實(shí)現(xiàn)了柱狀晶等軸晶的轉(zhuǎn)變。模擬結(jié)果有助于從理論角度解釋微觀組織中出現(xiàn)枝晶間偏析和點(diǎn)偏析及微觀縮