单晶铸件凝固过程工艺优化的数值模拟

摘要：

采用ProCAST 软件系统研究了LMC（Liquid Metal Cooling）以及 HRS（High Rate Solidification）工艺下，不同工艺参数对单晶铸件凝固过程中纵向温度梯度、温度梯度角、凝固界面位置的影响。结果表明：H RS工艺受型壳厚度影响很小，型壳表面的辐射散热是 HRS工艺的主要影响因素，型壳的导热或者型壳和合金之间的换热是 LMC工艺的主要影响因素；提高保温炉温度有利于提高纵向温度梯度；拉速是影响定向凝固最重要的参数，随拉速的增加，单晶铸件的纵向温度梯度先增大后减小，因此，制备不同合金铸件时应当采用不同的拉速；不同浇注温度时，经过10min的静置时间后，单晶铸件的初始温度分布趋于一致，对后续凝固过程影响很小。提出了以纵向温度梯度 G∥、温度梯度角θ以及凝固界面位置 Rp考察定向凝固工艺参数优劣的标准，纵向温度梯度、温度梯度角、凝固界面位置是评价定向凝固参数优劣的有效手段。

关键词：定向凝固、工艺优化、数值模拟

所属期刊栏目：44

分类号：TG132(金属学与热处理)

资助基金：国家高技术研究发展计划项目资助2012AA03A511，2012AA03A513；国家重点基础研究发展计划项目资助2010CB631201

在线出版日期：2016-12-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1-8