Mô Hình Trực Tiếp Của Cấu Trúc Và Phân Tách Đến Quy Mô Đúc Công Nghiệp

JOM - Tập 65 Số 9 - Trang 1122-1130 - 2013
Gandin, Ch.-A.1, Carozzani, T.1, Digonnet, H.1, Chen, S.1, Guillemot, G.1
1MINES ParisTech, CEMEF, UMR CNRS 7635, Sophia Antipolis, France

Tóm tắt

Việc mô hình hóa trực tiếp các cấu trúc và sự phân tách trong quá trình đúc công nghiệp gặp khó khăn do cần phải kết hợp các hiện tượng phức tạp xảy ra ở nhiều quy mô chiều dài và thời gian khác nhau. Tuy nhiên, đầu ra của nó là cần thiết cho việc mô hình hóa các xử lý thermomechanical tiếp theo cũng như dự đoán các thuộc tính khi sử dụng. Bài báo này trình bày những nỗ lực gần đây nhằm tích hợp các khái niệm quy mô vi mô từ vật lý kim loại vào một mô hình quy mô vĩ mô. Mô hình mới này bao gồm giải pháp vĩ mô của các phương trình bảo toàn trung bình, mô tả quy mô meso của sự phát triển cấu trúc hạt, cùng với xem xét quy mô vi mô về động học của các giao diện rắn-lỏng và sự phân tách hóa học xảy ra giữa các pha. Các mô phỏng được trình bày cho việc đông đặc định hướng của một phôi hình trụ, một thí nghiệm chuẩn cho sự phân tách vĩ mô trong một buồng hình chữ nhật, và một xử lý bề mặt giả lập quá trình hàn hồ quang tungsten bằng khí. Những khó khăn trong việc chuyển đổi mô hình thành một công cụ áp dụng cho các đúc công nghiệp được thảo luận.

Từ khóa

#Mô hình hóa trực tiếp #cấu trúc #phân tách #đúc công nghiệp #kim loại học vật lý #quá trình đông đặc #xử lý bề mặt #hàn hồ quang tungsten

Tài liệu tham khảo

citation_journal_title=Acta Metall. Mater.; citation_author=M Rappaz, Ch-A Gandin; citation_volume=41; citation_publication_date=1993; citation_pages=345; citation_doi=10.1016/0956-7151(93)90065-Z; citation_id=CR1 citation_journal_title=Acta Metall. Mater.; citation_author=Ch-A Gandin, M Rappaz; citation_volume=42; citation_publication_date=1994; citation_pages=2233; citation_doi=10.1016/0956-7151(94)90302-6; citation_id=CR2 citation_journal_title=Metall. Trans. A; citation_author=M Rappaz, Ch-A Gandin, J-L Desbiolles, Ph Thévoz; citation_volume=27; citation_publication_date=1996; citation_pages=695; citation_doi=10.1007/BF02648956; citation_id=CR3 citation_journal_title=Acta Mater.; citation_author=Ch-A Gandin, M Rappaz; citation_volume=45; citation_publication_date=1997; citation_pages=2187; citation_doi=10.1016/S1359-6454(96)00303-5; citation_id=CR4 citation_journal_title=Metall. Trans.; citation_author=Ch-A Gandin, M Rappaz, D West, BL Adams; citation_volume=26A; citation_publication_date=1995; citation_pages=1543; citation_id=CR5 citation_journal_title=Metall. Mater. Trans. A; citation_author=Ch-A Gandin, J-L Desbiolles, M Rappaz, Ph Thévoz; citation_volume=30; citation_publication_date=1999; citation_pages=3153; citation_doi=10.1007/s11661-999-0226-2; citation_id=CR6 citation_journal_title=Mater. Sci. Eng. A-Struct.; citation_author=P Carter, DC Cox, Ch-A Gandin, RC Reed; citation_volume=280; citation_publication_date=2000; citation_pages=233; citation_doi=10.1016/S0921-5093(99)00701-7; citation_id=CR7 citation_journal_title=Acta Mater.; citation_author=H Takatani, Ch-A Gandin, M Rappaz; citation_volume=48; citation_publication_date=2000; citation_pages=675; citation_doi=10.1016/S1359-6454(99)00413-9; citation_id=CR8 citation_journal_title=Modell. Simul. Mater. Sci. Eng.; citation_author=G Guillemot, Ch-A Gandin, H Combeau, R Heringer; citation_volume=12; citation_publication_date=2004; citation_pages=545; citation_doi=10.1088/0965-0393/12/3/013; citation_id=CR9 citation_journal_title=Acta Mater.; citation_author=Ch-A Gandin; citation_volume=48; citation_publication_date=2000; citation_pages=2483; citation_doi=10.1016/S1359-6454(00)00070-7; citation_id=CR10 citation_journal_title=ISIJ Int.; citation_author=G Guillemot, Ch-A Gandin, H Combeau; citation_volume=46; citation_publication_date=2006; citation_pages=880; citation_doi=10.2355/isijinternational.46.880; citation_id=CR11 citation_journal_title=J. Cryst. Growth; citation_author=G Guillemot, Ch-A Gandin, M Bellet; citation_volume=303; citation_publication_date=2007; citation_pages=58; citation_doi=10.1016/j.jcrysgro.2006.12.076; citation_id=CR12 citation_journal_title=J. Cryst. Growth; citation_author=H Yin, JN Koster; citation_volume=205; citation_publication_date=1999; citation_pages=590; citation_doi=10.1016/S0022-0248(99)00262-6; citation_id=CR13 citation_journal_title=J. Alloy. Compd.; citation_author=H Yin, JN Koster; citation_volume=352; citation_publication_date=2003; citation_pages=197; citation_doi=10.1016/S0925-8388(02)01126-X; citation_id=CR14 T. Carozzani (Ph.D. thesis, MINES ParisTech, Paris, France, 2012). citation_journal_title=Modell. Simul. Mater. Sci. Eng.; citation_author=T Carozzani, H Digonnet, Ch.-A. Gandin; citation_volume=20; citation_publication_date=2012; citation_pages=015010; citation_doi=10.1088/0965-0393/20/1/015010; citation_id=CR16 citation_journal_title=Metall. Mater. Trans. A; citation_author=T Carozzani, Ch-A Gandin, H Digonnet, M Bellet, K Zaidat, F Fautrelle; citation_volume=44; citation_publication_date=2013; citation_pages=873; citation_doi=10.1007/s11661-012-1465-1; citation_id=CR17 citation_journal_title=Eur. J. Comp. Mech.; citation_author=Y Mesri, H Digonnet, T Coupez; citation_volume=18; citation_publication_date=2009; citation_pages=669; citation_id=CR18 H. Digonnet (Ph.D. thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris, Paris, France, 2001). citation_journal_title=Appl. Math. Model.; citation_author=A Basermann, J Clinckemaillie, T Coupez, J Fingberg, H Digonnet, R Ducloux, J-M Gratien, U Hartmann, G Lonsdale, B Maerten, D Roose, C Walshaw; citation_volume=25; citation_publication_date=2000; citation_pages=83; citation_doi=10.1016/S0307-904X(00)00043-3; citation_id=CR20 citation_journal_title=Metall. Mater. Trans. A; citation_author=MA Martorano, C Beckermann, CA Gandin; citation_volume=34; citation_publication_date=2003; citation_pages=1657; citation_doi=10.1007/s11661-003-0311-x; citation_id=CR21 citation_journal_title=Metall. Mater. Trans. A; citation_author=MA Martorano, C Beckermann, CA Gandin; citation_volume=35; citation_publication_date=2004; citation_pages=1915; citation_doi=10.1007/s11661-004-0101-0; citation_id=CR22 citation_journal_title=Metall. Mater. Trans. A; citation_author=VB Biscuola, MA Martorano; citation_volume=39; citation_publication_date=2008; citation_pages=2885; citation_doi=10.1007/s11661-008-9643-x; citation_id=CR23 citation_journal_title=Metall. Mater. Trans. A; citation_author=S McFadden, DJ Browne, Gandin Ch.-A.; citation_volume=40; citation_publication_date=2009; citation_pages=662; citation_doi=10.1007/s11661-008-9708-x; citation_id=CR24 Ch.-A. Gandin, ISIJ Int. 40, 971 (2000). citation_journal_title=Int. J. Heat Mass. Transfer; citation_author=L Hachani, B Saadi, XD Wang, A Nouri, K Zaidat, A Belgacem Bouzida, L Ayouni-Derouiche, G Raimondi, Y Fautrelle; citation_volume=55; citation_publication_date=2012; citation_pages=1986; citation_doi=10.1016/j.ijheatmasstransfer.2011.11.054; citation_id=CR26 citation_journal_title=Metall. Mater. Trans. A; citation_author=Ch–A Gandin, M Eshelman, R Trivedi; citation_volume=27; citation_publication_date=1996; citation_pages=2727; citation_doi=10.1007/BF02652367; citation_id=CR27 D. Tourret and A. Karma, IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 33, 012095 (2012). citation_journal_title=Acta Mater; citation_author=Ch.-A. Gandin, S. Mosbah, Th. Volkmann, D.M. Herlach; citation_volume=56; citation_publication_date=2008; citation_pages=3023; citation_id=CR29 citation_journal_title=Metall. Mater. Trans. A; citation_author=S Mosbah, M Bellet, Ch–A Gandin; citation_volume=41; citation_publication_date=2010; citation_pages=651; citation_doi=10.1007/s11661-009-0141-6; citation_id=CR30 citation_journal_title=Compte. Rendus Phys.; citation_author=Ch-A Gandin; citation_volume=11; citation_publication_date=2010; citation_pages=216; citation_doi=10.1016/j.crhy.2010.07.010; citation_id=CR31 citation_journal_title=Acta Mater.; citation_author=D. Tourret, Ch.-A. Gandin, Th. Volkmann, D.M. Herlach; citation_volume=59; citation_publication_date=2011; citation_pages=4665; citation_id=CR32 citation_journal_title=Acta Mater.; citation_author=D Tourret, G Reinhart, Ch–A Gandin, GN Iles, U Dahlborg, M Calvo-Dahlborg, CM Bao; citation_volume=59; citation_publication_date=2011; citation_pages=6658; citation_doi=10.1016/j.actamat.2011.07.023; citation_id=CR33 citation_journal_title=Acta Mater.; citation_author=Ch–A Gandin, Y Bréchet, M Rappaz, G Canova, M Ashby, H Shercliff; citation_volume=50; citation_publication_date=2002; citation_pages=901; citation_doi=10.1016/S1359-6454(01)00376-7; citation_id=CR34 Ch.-A. Gandin and A. Jacot, Acta Mater. 55, 2539 (2007).