English (United Kingdom)

https://curated-unify.zendy.io/wp-json/zendy-region/v1/featured_content/oa?rat=en

https://curated-unify.zendy.io/wp-json/zendy-region/v1/highlighted_journal/

Global: Zendy Plus annual

Presents the access of premium content as premium feature

Premium Content

Presents the keyphrase highlighting as premium feature

Keyphrase Highlighting

Presents the summarisation as premium feature

Summarisation

Insights

Presents the pdf analysis as premium feature

PDF Analysis

Presents the zaia usage as premium feature

ZAIA

Global: Zendy Tools annual

Global: Zendy Free Plan

Global: Zendy Tools monthly

Global: Zendy Plus monthly

金属材料では,その組織が機械的性質に大きく影響する ため,材料品質の維持・向上には凝固段階からの組織制御 が重要である。連続鋳造鋳片の凝固組織は,主に指向性凝 固による柱状晶組織であるが,凝固時の各種流動によって 分岐柱状晶組織や等軸晶組織も形成する。連続鋳造での鋳 片凝固の過程では,凝固組織に起因する内部割れやマクロ 偏析が生成するため,形成する凝固組織を考慮した操業条 件の制御が行われ,鋳片内部の欠陥を低減させている 。 例えば,スラブ鋳片の中心偏析に対しては,ロール間バル ジングの防止や軽圧下法などが用いられ,ブルーム・ビレッ ト鋳片では,低温鋳造や電磁攪拌の利用により,鋳片中心 部の等軸晶率を増加させる方法が用いられている 。現行 プロセスでは,これらの方法を適用した凝固組織制御が行 われ,最近では超音波振動 ,電磁振動 などを利用し た凝固組織の微細化に関する研究が盛んに行われており, 新たな凝固組織制御法として注目されている。超音波振動 による凝固組織の微細化は,アルミニウム合金で一部実用 化が進んでおり,電磁振動に関しても凝固組織の微細化効 果が報告されている。超音波振動による凝固組織微細化の メカニズムは,音響流およびキャビテーションによる核生 成あるいはフラグメンテーションの促進であると言われて いるが,電磁振動については,そのメカニズムはまだ明ら かにされていない。これらの技術による凝固組織の微細化 メカニズムは現状解明されていないが,振動あるいは振動 起因の流動が,凝固過程のデンドライト成長に影響を与え ていると考えられ,デンドライト周りの溶質濃度分布に何 らかの影響を与えている可能性が高い。しかし,凝固中の 溶質濃度分布を実験で観察して,デンドライト成長への影 響を明確化することは難しい。このような課題に対して数 値シミュレーションは非常に有効である。ここ20年でミク ロ組織形成のシミュレーション技術は急速に発展してき た 。フェーズフィールド法 やセルオートマトン法 14–16) はその主要な手法であり,合金のデンドライト成長シミュ レーションは,これらの手法によって比較的容易に取り扱 うことが可能となってきた。特に,フェーズフィールド法 はミクロ組織形成に関わる物理現象のメカニズム解明には 有力な手法であり,超音波振動や電磁振動のような微小振 動による局所的な溶質濃度分布変化とデンドライト成長と の関係などの物理現象解明にも有効であると言える。 本研究では,合金のフェーズフィールドモデルと固液界 面近傍での局所的な溶質移動(以下,固液界面局所流動) を考慮した流動モデルの連成モデルを考案し,固液界面局 所流動下のデンドライト成長シミュレーションを行って, 電磁振動や超音波振動などの微小振動で想定される固液界 面近傍の局所的な溶質濃度変化がデンドライト成長に及ぼ す影響について解析する。 論 文

Evaluation Based on Numerical Simulations for Influence of Local Melt Flow around Solid-liquid Interface on Dendritic Growth of Alloy