单室Gasar工艺中抽拉速率对藕状多孔Cu气孔形貌的影响-论文.pdf

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1、第50卷第8期金属学放Vb1．50NO．82014年8月第921-929页ACTAME1’ALLURGICASINICAAug．2014PP．921—929单室Gasar工艺中抽拉速率对藕状多子LCu气孔形貌的影响卓伟佳刘源’李言祥1)清华大学材料学院，北京1000842)清华大学机械工程系先进成形制造教育部重点实验室，北京100084摘要采用单室GasarT_艺，通过实验研究和Procast凝固模拟相结合，研究了坩埚抽拉速率对凝固界面形貌、铸锭平均凝固速率、藕状多孔Cu气孔形貌、气孔生长方向以及相应多孔结构参数的影响规律．研究表明，随着抽拉速率的升高，凝固界面从凸界面向平界面再

2、向凹界面演化．当凝固界面为凸界面和凹界面时，气孔生长方向都会偏离铸锭抽拉方向．而只有在合适的抽拉速率条件下使凝固界面以平界面方式推进，才能获得气孔完全平直生长的优质藕状多孔Cu．实验和模拟结果显示，在本实验条件下，当抽拉速率为1mrrgs时，铸锭凝固界面基本以平界面方式推进；藕状多孔Cu铸锭的气孔率不受抽拉速率的影响，但随着抽拉速率的增大，平均孔径和通孔率会逐渐降低．关键词藕状多孔cu，单室GasarI艺，抽拉速率，气孔形貌中图法分类号TG249．6，TG146文献标识码A文章编号0412—1961(2014)08—0921．09EFFECToFWITHDRAWINGRATEoN

3、PoREMoRPHoLoGYoFLoTUS．TYPEPoRoUSCoPPERPRoDUCEDBYSINGLE．MoLDGASARTECHNIQUEZHUOWeijiaYuan，LIYanxiang1)SchoolofMaterialsScienceandEngineering，TsinghuaUniversity,Beijing1000842)KeyLaboratoryforAdvancedMaterialsProcessingTechnology(MinistryofEducation)，DepartmentofMechanicalEngineering，TsinghuaUni

4、versity,Beijing100084Correspondent．"LIUYuan．associateprofessor,Te1．"(Olo)62789328,E-mail．"yuanliu@tsinghua．edu．CBSupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．51271096)andProgramforNewCenturyExcellentTalentsinUniversitiesNo．NCET-12—0310)Manuscriptreceived2014—01一O6．inrevisedform2014—0

5、4—21ABSTRACTAsinglemoldGasarprocesswasdevelopedtofabricatelotus-typeporouscopperwithlongandstraightpores．Theeffectsofwithdrawingrateonthesolidificationfrontshape，poremorphologyandaveragesolid-ificationrateofporouscopperingotswereinvestigatedthroughexperimentalstudyandProcastsimulation．There—s

6、uitsshowthatthesolidificationfrontshapeevolvesfromconvextoplanar,thentoconcavewithincreasingwith-drawingrate．Inthiswork，1．0mm／sisanappropriaterateforplanarsolidificationfront．Inthiscase，allofthegasporesgrowalongtheaxialdirection(paralleltothewithdrawingdirection)andtheporesstraightnessisthebe

7、st．Theaverageporositiesofcopperingotsareconstantandindependentofthewithdrawingrate．Buttheaveragepore国家自然科学基金项目51271096和新世纪优秀人才计划项目NCET-12．0310资助收到初稿日期：2014—0卜O6，收到修改稿日期：2014—04—21作者简介：卓伟佳，1988年生，男，硕士DOI：10．11900／0412．1961．2014．00013922金属学报第50