脉冲电变质处理纯Al凝固晶粒组织形成计算机可视化模拟

摘要

研究了电变质处理形成的纯Al凝固晶粒组织.试验过程中对不同电脉冲冲击能量下的过冷度数值进行实测.在此基础上利用连续形核模型和枝晶尖端生长的动力学模型即KGT模型模拟了纯Al凝固晶粒组织的形成过程.计算了该组织的凝固晶粒组织特征值,包括晶粒密度和平均晶粒尺寸,并与实测数据进行了对比.试验结果显示电脉冲冲击能量从0 J增加到270 J时,过冷度随脉冲能量的增加而从6℃增大到14.1℃,最大形核密度从1.99×104个/m2增大到1.991 87×108个/m2.最大晶粒形核密度提高四个数量级.经过对比模拟结果与试验结果符合较好.