过偏晶Al-Bi合金液-液相分离的Eulerian模拟与组织演化

本文主要探讨了"Al-Bi过偏晶合金液-液相分离模拟与分析"这一主题，该研究发表于2010年的东北大学学报（自然科学版），针对的是铝-铋（Al-Bi）合金在难混溶区的凝固过程。研究团队，由康智强、王恩刚、张林和赫冀成等专家组成，利用Eulerian方法构建了一个数学模型，对过偏晶合金在液态下的相分解及其运动行为进行了深入的数值模拟。 研究关注的关键物理现象包括温度场、运动速度以及浓度分布对合金凝固微观组织演化的深刻影响。其中，研究发现过冷度在局部区域的显著差异是造成大尺寸液滴形成的决定性因素，这表明控制冷却条件对于细化晶粒结构至关重要。在无重力环境下，Marangoni力的作用显著，它促使第二相的小液滴倾向于向铸件中心区域移动，从而影响合金成分的均匀分布。这种不均匀分布是形成宏观偏析的根源，最终通过定向运动，使得两相在宏观尺度上发生分离。 关键词揭示了研究的核心内容，包括过偏晶合金、数值模拟、Marangoni力、扩散长大以及形核过程。Marangoni效应在热传导过程中引发的表面张力梯度驱动的相分离现象，是理解合金凝固行为中的重要物理机制。这项研究不仅对理论分析有贡献，也为优化过偏晶合金的加工工艺和产品质量提供了重要的理论依据。 这篇文章通过数学模型和数值模拟，深化了我们对Al-Bi过偏晶合金液-液相分离过程的理解，对于合金材料的精密铸造和控制微观结构具有实际应用价值。