專利名稱：鋁硅合金共晶組織片層間距預測方法
技術領域：
本發明屬于冶金技術領域，主要涉及一種共晶組織片層間距的預測方法，特別是針對鋁硅合金共晶組織片層間距的預測方法。背景技術：
鋁硅合金是應用最廣的鋁合金之一，它廣泛應用于汽車、電力、航空等領域。鑄造是鋁硅合金成型的一個主要方法。但在鑄造過程中，鋁硅共晶組織是一種典型的凝固組織形貌。 鋁硅共晶組織的片層間距是直接關系到鑄件產品力學性能的一個主要因素，以往針對鋁硅合金的共晶片層間距多采用實驗方法進行測定，但實驗方法測定鋁硅共晶組織的片層間距成本較高，實驗周期長，而且實驗結果受實驗條件影響顯著。
發明內容
1、發明目的
本發明針對Al-Si共晶組織片層間距定量化研究較少的現狀，提出一種鋁硅合金共晶組織片層間距預測方法，解決目前實驗方法測定鋁硅共晶組織片層間距所存在的問題，為今后鋁硅合金共晶組織性能預測提供理論指導，并可以直接應用到鑄造工藝改進，實現細化鋁硅共晶組織的片層間距。2、技術方案
本發明是通過以下技術方案來實現的
一種鋁硅合金共晶組織片層間距預測方法，其特征在于根據實際測量的冷卻速度和局部的溫度梯度預測出該冷卻速度和溫度梯度下鋁硅合金凝固后的共晶組織片層間距，步驟如下
(1)、建立硅共晶組織片層間距預測模型
首先坐標原點取β相的中心，
由此而確定_7與2的坐標。y軸位于固液界面上，并且與片層垂直。將問題簡化成二維狀
態，由于擴散的對稱性，其解在
權利要求
1. 一種鋁硅合金共晶組織片層間距預測方法，其特征在于根據實際測量的冷卻速度和局部的溫度梯度預測出該冷卻速度和溫度梯度下鋁硅合金凝固后的共晶組織片層間距， 步驟如下(1)、建立硅共晶組織片層間距預測模型首先坐標原點取α相的中心，由此確定_7與Z的坐標軸位于固液界面上，并且與片層垂直；將問題簡化成二維狀態；由于擴散的對稱性，其解在OSyi^Z2■區域內；固液界面以速度|^在Z方向上穩定生長，此時的擴散方程為
2.根據權利要求1所述的鋁硅合金共晶組織片層間距預測方法，其特征在于在凝固過程中，界面的生長速度對溶質分配系數產生影響，采用連續性模型計算ffi相和於相的溶質再分配系數，其表達式如下
全文摘要
本發明涉及一種鋁硅合金共晶組織片層間距預測方法，其特征在于采用數值模擬方法預測鋁硅合金共晶片層間距，可以大大縮短實驗周期，而且成本低，預測結果不受實驗條件限制，并且可以考察某一單一因素對鋁硅合金共晶組織片層間距的影響。克服了現有實驗方法測定鋁硅共晶組織的片層間距成本較高、實驗周期長、而且實驗結果受實驗條件影響顯著的缺陷，計算快捷，誤差較小，可以實現對共晶片層間距的定量化預測。
文檔編號G01N33/20GK102156184SQ20101056611
公開日2011年8月17日 申請日期2010年11月30日 優先權日2010年11月30日
發明者張超逸, 曲迎東, 李強, 李榮德 申請人:沈陽工業大學