鋁熱法制備塊體納米晶Fe-,3-Al材料凝固過程的溫度場和組織計(jì)算研究.pdf

1、本論文綜述了凝固過程計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬、ANSYS軟件和鋁熱反應(yīng)熔化法制備塊體納米晶Fe3Al的研究進(jìn)展，指出了我國數(shù)值模擬方面與國外存在的差距，分析了選擇本課題進(jìn)行研究的依據(jù)、目的和意義。通過對鋁熱反應(yīng)熔化制備塊體納米晶Fe3Al的熱力學(xué)計(jì)算、溫度場模擬，及Fe3Al凝固過程中均質(zhì)形核的熱力學(xué)參數(shù)及晶粒尺寸計(jì)算研究，為制備具有不同納米結(jié)構(gòu)Fe3Al材料的工藝參數(shù)優(yōu)化及微觀組織控制提供了理論依據(jù)。概括起來可歸納為以下幾條：
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2、.隨著預(yù)熱溫度T0的升高，鋁熱反應(yīng)體系的絕熱溫度Tad大致呈線性遞增；隨合金含量、稀釋劑添加量的增加，反應(yīng)體系的絕熱溫度下降。
　　 2. Fe3Al熔體主要通過Cu底材的熱傳導(dǎo)進(jìn)行傳熱。沿高度方向，距Cu底材越近，F(xiàn)e3Al熔體溫度越低；距底材越遠(yuǎn)，F(xiàn)e3Al熔體的過熱時(shí)間越長，凈化效果越好。沿徑向，整個(gè)過程中Fe3Al熔體的溫度、冷卻速度基本相同。測溫點(diǎn)處計(jì)算溫度和實(shí)測溫度的變化規(guī)律一致，數(shù)值基本吻合，證明了計(jì)算結(jié)果的正確性

3、。
　　 3.不同工藝參數(shù)對塊體納米晶Fe3Al熔體溫度、冷卻速度及過熱時(shí)間的影響表明，選取點(diǎn)處，隨底材厚度的增加，反應(yīng)物量的減少，初始階段Fe3Al熔體的冷卻速度增大，但熔體凈化的效果變差；隨氬氣壓力的增加，F(xiàn)e3Al熔體的冷卻有所加快，但變化不顯著；采用石英玻璃底材的Fe3Al熔體冷卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)慢于45號鋼及Cu底材，但熔體凈化的效果較好；隨Al2O3，F(xiàn)e3Al稀釋劑含量的增大，初始階段Fe3Al熔體的冷卻速度降低，凈化效果也變