铝热反应制备纳米晶Fe3Al过程中熔体冷却的温度场模拟

摘要

利用有限元分析软件ANSYS模拟铝热反应熔化制备块体纳米晶Fe3Al过程中熔体冷却的温度场,并通过实验对结果进行验证.结果表明:熔体主要通过Cu底材的热传导进行传热.沿高度方向,距Cu底材越近,Fe3Al熔体温度越低;0.5 s 前距Cu底材越近,Fe3Al熔体冷却速度越大,0.5 s 后其冷却速度趋于一致.距底材越远,Fe3Al熔体的过热时间越长,净化效果越好.沿径向,整个过程中Fe3Al熔体的温度、冷却速度基本相同.测温点处计算温度和实测温度的数值基本吻合,变化规律一致.