由于激光熔覆金属层的性能在很大程度上是由显微组织决定的,预测和控制显微组织的变化就显得尤为重要,为此需要对熔覆金属层晶粒形态的演变进行研究.重点综述了激光熔覆金属层柱状晶/等轴晶转变的Hunt模型和Gumann模型,利用这两个模型计算出的临界温度梯度和凝固速度可用来预测晶粒的具体形态,为选择试验参数提供依据;同时简单介绍了国内在柱状晶/等轴晶转变模型方面的研究,最后提出了研究中存在的问题和今后的研究方向.
所属栏目
中国博士后科学基金资助项目(20060390879)
收稿日期
2007/4/162007/6/15
作者单位
李大生:湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室, 湖南 长沙 410082
刘继常:湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室, 湖南 长沙 410082
备注
李大生(1974-),男,湖南邵阳人,硕士研究生.
引用该论文:
LI Da-sheng,LIU Ji-chang.Progress of Study on the Columnar to Equiaxed Transition Model of Laser Claddied Metal Layers[J].Materials for mechancial engineering,2008,32(2):8~10
李大生,刘继常.激光熔覆金属层柱状晶/等轴晶转变模型的研究进展[J].机械工程材料,2008,32(2):8~10
参考文献
【1】
陈瑶,周波.激光熔覆技术[J].河南科技,1998(2):20-21.
【2】
Hu Y P,Chen C W,Mukherjee K.Development of a new laser cladding process for manufacturing cutting and stamping dies[J].Journal of Materials Science,1998,33:1287-1292.
【3】
张小康,周建忠,叶云霞.激光加工技术[M].北京:化学工业出版社,2004:18-20.
【4】
冯莉萍,黄卫东,李延民,等.激光金属成形定向凝固显微组织及成分偏析研究[J].金属学报,2002,38(5):501-506.
【5】
Hunt J D.Steady state columnar and equiaxed growth of dendrites and eutectic[J].Materials Science and Engineering A,1984,65:75-83.
【6】
Hunt J D,Lu S Z.Numerical modeling of cellular/Dendritic array growth:Spacing and Structure prediction[J].Metall Mater Trans A,1996,27:611-623.
【7】
G umann M,Henry S,Kurz W,et al.Epitaxial laser metal forming:analysis of microstructure formation[J].Materials Science and Engineering A,1999,271(1/2):232-241.
【8】
Zhu P,Smith R W.Dynamic simulation of crystal growth by Monte Carlo method ingot microstructures[J].Acta Metall Mater,1992,40(12):3369-3379.
【9】
Rappaz M,Gandin Ch A.A coupled finite element cellular automata model for the prediction of dendritic grain structures in solidification processes[J].Acta Metall Mater,1994,42(7):2233-2246.
【10】
Wang C Y,Beckermann C.A unified solute diffusion model for columnar and equiaxed dendritic alloy solidification[J].Materials Science and Engineering A,1993,171(3):199-211.
【11】
Wang C Y,Beckermann C.Prediction of columnar to equiaxed transition on during diffusion controlled dendritic alloy solidification[J].Metall Mater Trans,1994,25(4):1081-1093.
【12】
G umann M,Trivedi R,Kurz W.Nucleation ahead of advancing interface in directional solidification[J].Materials Science and Engineering A,1997,226:763-769.
【13】
林鑫,李延民,冯莉萍,等.合金凝固柱状晶/等轴晶转变[J].中国科学,2003,33(7):577-588.
【14】
林鑫,杨海欧,陈静,等.激光快速成形过程中316L不绣钢显微组织的演变[J].金属学报,2006,42(4)361-368.
【15】
G umann M,Becencon C,Canalis P,et al.Singlecrystal laser deposition of superalloys:processsing microstructure maps[J].Acta Materialia,2001,49(6):1051-1062.
【16】
李延民,李建国,杨海欧,等.金属零件激光直接成形[J].应用激光,2002,22(2):140-144.
【17】
冯莉萍,林鑫,陈大融.材料对激光多层涂覆定向凝固显微组织影响[J].航空材料学报,2004,24(1):7-11.
【18】
Lin X,Li Y M,Wang M,et al.Columnar to equiaxed transition during alloy solidification[J].Science in China Series E,2003,46:475-489.