用鑄滲法制備的ZTA陶瓷顆粒增強高鉻鑄鐵基復(fù)合材料是耐磨性能很好的一種耐磨材料,近年來被廣泛應(yīng)用于多種耐磨場合。對其鑄造過程進(jìn)行數(shù)值模擬可以有效地預(yù)測制備過程中出現(xiàn)的各種缺陷,并優(yōu)化工藝參數(shù)。對鑄造過程的數(shù)值模擬,以往的研究大都將充型和凝固過程分開計算,或者不考慮充型過程,認(rèn)為“金屬液瞬間充滿型腔,初始溫度為澆注溫度”而直接進(jìn)行凝固模擬,模擬結(jié)果和實際工程問題相差較大。本文首次利用大型通用軟件ANSYS中的FLUENT模塊對鑄滲法制備蜂窩狀ZTAp/高鉻鑄鐵基復(fù)合材料的充型過程中流場和溫度場進(jìn)行了耦合計算,觀察了充型過程中金屬液自由表面的分布以及溫度場的變化情況,成功預(yù)測了充型過程中出現(xiàn)的一些缺陷,優(yōu)化了澆注速度。結(jié)果表明：選擇1570℃的澆注溫度,0.2 m/s的澆注速度,在本文所設(shè)計的澆注系統(tǒng)中進(jìn)行澆注,可以得到復(fù)合完全的鑄件,沒有澆不足、氣孔、縮孔等缺陷出現(xiàn)。在充型過程模擬的基礎(chǔ)上,通過接口之間的轉(zhuǎn)換,將充型結(jié)束時的溫度場計算結(jié)果轉(zhuǎn)換成凝固過程的初始溫度載荷,加載到ANSYS Mechanical模塊中,進(jìn)行凝固過程熱應(yīng)力的耦合求解,得到了熱應(yīng)力場的分布結(jié)果,預(yù)測了熱裂紋等缺陷,... 

【文章來源】：昆明理工大學(xué)云南省

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１常用的陶瓷顆粒增強金屬基復(fù)合材料??通過對目前顆粒増強金屬基復(fù)合材料王業(yè)制備方法的綜述發(fā)現(xiàn)，無壓條件下??

在鑄型、鑄件ｔｕ及預(yù)制體之間的傳遞不會中斷。本文采用交錯網(wǎng)格技術(shù)來離散整??個計算域，計算時壓力、溫度、體積分?jǐn)?shù)等變量布置在單元的中也，各變量在網(wǎng)??格中布置如圖２－１所示：??個??Ｙ?Ｗ?Ｄ＊?ｅ??Ｖ￣￣??圖２－１?Ｈ維交錯網(wǎng)格??對于Ｈ維網(wǎng)格，Ｗ、ｅ?（左、右面中也、）布置Ｘ方向速度Ｕ；?ｎ、Ｓ?（上、下??面中也）儲存ｙ方向速度Ｖ；?ｔ、ｂ?（前、后面中屯）儲存Ｚ方向速度Ｗ；?Ｐ?（網(wǎng)??格中也）布置壓力、媼度、體積分?jǐn)?shù)值，如圖２－２所示。??巧巧讀巧遠(yuǎn)養(yǎng)?巧Ａ?／奇?巧膚巧?韋滅??己，Ｍ?；?１?１?Ｉ?，?、１?＇?；?Ｉ?－－????■???Ｊ；ｊ＿?：…?…—??，．＾Ｘ－，?—＿ＪＬ?一已左？．４３一＂＾＋＾??Ｌ二?Ｊ?ｔ＇Ｃ?一‘；■一?＂’山‘豐＇；６?一Ｉ?—?——－Ｕ?—??？；???Ａ?ｉ????或?－ｉ—、．—??ＦＡ?■?Ｆ?＼?．?．．Ｊ—一??Ｌ－Ｕ?－－?ｒ—??腳、腳、?＼?＼??控制條?控制㈱??圖２－２?Ｈ維針?biāo)銋^(qū)域離散網(wǎng)格在兩個方向上的投影??２．對控制方程的離散??對于所有的流體流動的控制方程，無論是連續(xù)性方程、動量方程，還是能量??方程，都可Ｗ寫成２－１形式的通用形式。??本文屬于瞬態(tài)問題，在用有限體積法求解時，在將控制方程對控制體積進(jìn)行??空間積分的同時

氧化鍋質(zhì)量分?jǐn)?shù)為８２％。此復(fù)相陶瓷顆粒既保留了氧化鉛的高硬度又改善??了氧化鍋的強脆性，可Ｗ滿足高耐磨性能的要求。本文所用的ＺＴＡ陶瓷顆粒是從??山東姪苑新材料科技股份有限公司購入的，其宏觀形貌照片如圖３－１所示。??圖３－１?ＺＴＡ陶瓷顆粒宏觀形貌??２．

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3295517