超聲在鋁合金半連鑄中攪拌作用的數(shù)值模擬

來源：南京寧博分析儀器有限公司 2013年09月25日 09:19

將超聲振動引入合金的凝固過程，能夠使組織細(xì)化、均勻化及凈化，從而顯著改善材料的力學(xué)性能。但對其機制的研究卻始終未有較為成熟的模型，原因在于超聲波振動作用于合金熔體會產(chǎn)生很多效應(yīng)，比較典型的有空化、聲流效應(yīng)等。在鋁合金半連續(xù)鑄造過程中引入超聲波振動，主要以試驗手段觀察分析超聲對材料微觀組織形貌的影響，而在理論方面的研究較少。鋁合金半連鑄zui顯著的特點就是存在一定深度的液穴，研究超聲振動對液穴內(nèi)的流場和溫度場的影響，對揭示超聲細(xì)晶機制等具有積極的作用。

輻射壓力源于聲波方程的非線性，在高聲強的條件下，聲波的非線性效應(yīng)較為明顯。Nyborg等將聲輻射壓力引入到N-S方程中，建立了聲流現(xiàn)象的數(shù)學(xué)模型，為大量試驗現(xiàn)象所證明。而在鋁合金半連鑄過程中考慮聲輻射壓力，建立相應(yīng)的模型，則存在許多困難，因為它需要考慮傳熱過程和相變過程。

現(xiàn)在鑄造企業(yè)中配套使用NB-800型光電直讀光譜儀，可在爐前有效的控制各種元素的含量，如Si/Fe/Cu/Mn/Mg/Zn/Ni/Ti/Cr/V/Sn等，為產(chǎn)品的質(zhì)量控制起到了保駕護航的作用！

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