金屬和合金預測凝固結構截面分析金相顯微鏡
單獨溫度場模擬可描述充型凝固過程中鑄件各部分的溫度狀況和
分布規律的變化。
如果把溫度場模擬與金屬晶體形核生長模型相禍合,還可以模擬
金屬組織的形成過程,從而預測凝固冷卻后形成的顯微組織。
也就是說,進行微觀尺度模擬。
金屬和合金的形核和生長過程是很復雜的。由于不同的合金
有不同的生長機制,所以很難建立通用的晶體生長模型。在鑄鐵
范疇內,目前研究實驗進行比較多的是球墨鑄鐵。這是因為球墨
鑄鐵的球狀石墨形核和生長、奧氏體枝晶生長以及石墨一奧氏體離
異共品生長的規律性比灰鑄鐵強.比較容易建立其組成相的形核
生長的數學模型,從而實現球墨鑄鐵顯微組織預測。下面作些簡
要介紹。
關于球墨鑄鐵的離異共晶生長模型的建立是基于本章前面所
述的過程:一旦有一個奧氏體晶粒接觸了石墨晶核,石墨便開始通
過包覆它的外部殼體進行碳的擴散而生長,奧氏體殼體也在同時
生長。
根據以上幾個生長模型,再山凝固開始后所經歷的時間以及
所預測斷面上的溫度場,可以獲得該斷面凝固組織的信息。
由于影響因素多而且互有制約,合金顯微組織的計算機模擬
尚處于研究開發階段,距離實際應用還有不少問題需要解決。