鈦合金-陶瓷界面反應(yīng)數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、鈦合金熔體具有很高的化學(xué)活性，能與幾乎所有的鑄型材料發(fā)生界面反應(yīng)，嚴(yán)重影響鑄件的質(zhì)量及性能，給鈦合金的應(yīng)用造成嚴(yán)重的困難。本文利用數(shù)值模擬對(duì)鈦合金界面反應(yīng)進(jìn)行了研究，并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　本文建立了重力場(chǎng)條件下，鈦基合金熔體與陶瓷鑄型界面反應(yīng)過(guò)程中，傳熱、傳質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)三者強(qiáng)耦合作用下的界面反應(yīng)數(shù)值模擬的物理和數(shù)學(xué)模型，利用模型分別對(duì)不同工藝條件下(不同接觸時(shí)間、不同澆注溫度、不同鑄型預(yù)熱溫度以及加入不同合金元素Al含

2、量)液鈦與氧化鋯陶瓷型殼的界面反應(yīng)層厚度進(jìn)行了數(shù)值模擬，模擬結(jié)果表明：隨著接觸時(shí)間的增加反應(yīng)層厚度增大，澆注溫度和鑄型預(yù)熱溫度和加入合金元素都影響著反應(yīng)層的厚度，其中鑄型預(yù)熱溫度和加入合金元素為主要影響因素。
　　其次，本文還建立了電磁場(chǎng)條件下，鈦基合金熔體與陶瓷鑄型界面反應(yīng)過(guò)程中，傳熱、傳質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)和電磁場(chǎng)四者強(qiáng)耦合作用下的界面反應(yīng)數(shù)值模擬的物理和數(shù)學(xué)模型，利用模型分別對(duì)上述不同工藝條件下液鈦與氧化鋯陶瓷型殼的界面反應(yīng)層厚度進(jìn)