C3P一分钟精讲 | 析出性显微气孔

析出性显微气孔

压铸件孔洞类缺陷的产生原因有很多种：

第一类：空气被挤压或包卷形成的气孔

第二类：氧化渣产生的渣孔

第三类：带入性气泡，流动性的气孔

第四类：缩孔

第五类：析出性显微气孔

工业需求：对于铸件的品质要求越来越苛刻

挑战与痛点：在宏观分析中，均假设气体不溶于金属，但非常抱歉，这个假设是错误的。随着温度降低，气体溶解度也下降，在融熔区会产生析出性的显微气孔。

C3P Cast-Designer v7.4 推出CDCA功能：

• 元胞自动机(cellular automaton, CA)方法能够有效地描述凝固过程中显微组织形貌的复杂演化过程；

• 金属材料的凝固显微组织不仅影响了后续的热加工工艺, 也直接影响了金属制品的最终力学性能.

• CA不仅能模拟预测晶粒组织形貌, 还能描述晶粒内的枝晶形貌、竞争生长、微观成分偏析等；

• 铸件产品的性能不仅与凝固显微组织相关。在铝和镁等轻合金铸件 中, H气孔是造成其性能降低的主要凝固缺陷之一。该模型研究了不同初始H含量、冷却速率等条件下显微气孔的生长.

显微气孔的形成与生长：

• 显微气孔的形成通常分为两个阶段：成核和生长。两者都可以用CDCA代码进行模拟；

• CDCA模型是一个元胞自动机生长模型，模拟枝晶和H气孔的生长, 采用FDM计算H和溶质的扩散；

• CDCA模型包含了凝固过程中出现的许多物理现象，其中，在模拟显微气孔时，会用到以下功能：1）孔的预固定成核；2）随机成核；3）扩散控制生长

注意上图红点位置为析出气体

全球唯一模拟析出气孔的商业软件

工业应用举例： 在铝和镁等轻合金铸件 中, H气孔是造成其性能降低的主要凝固缺陷之一.

显微气孔模型需要考虑以下因素: (1) 固相(晶粒、枝晶、共晶)的形核与生长; (2) 在固/液界面溶质和H的再分配; (3) 溶质 和H的扩散; (4) 显微气孔的形核与生长; (5) 气孔与 固相在生长过程中的相互作用。模型用局部的 H饱和度和H浓度差作为气孔生长驱动力。研究不同初始H含量、冷却速率等条件下析出气孔的生长.

注意上图红点位置为析出气体

C3P一分钟精讲，初衷是用最短的时间，分享一些铸造工艺设计与分析的经验。虽然是点点滴滴，愿能汇流成河，如果铸友们喜欢，

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