摘要

基于热力学方程,建立了半固态Al-Si合金固液相变液相率的非线性数学模型,并利用高斯-牛顿迭代法进行了数值求解。采用热涵法对过共晶Al-20Si-3Fe-1Mn-4Cu-1Mg合金的固液相变进行了研究,将其用于对所建立模型可靠性的验证并与Scheil公式进行了对比。结果表明,液相率与加热温度的关系不是Scheil公式描述的简单线性增加,在不同的温度区间,液相率的增长速率并不完全一致,液相率随温度升高呈现非线性增加的趋势。所建立的非线性数学模型与试验数据非常吻合,与Scheil线性回归模型相比具有更小的离散度和更高的可信度,基本能够反映半固态Al-Si合金在发生固液相变时液相率与加热温度的关系。