数字模拟和过程优化Sn-0.3Ag-0.7Cu合金造的数值模拟.
Hao Zhou1, Yingwu Wang1,2, Jianghua He3
1Materials Genome Institute, School of Materials and Energy, Advanced Computing Center, Yunnan University, Kunming 650091, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|January 10, 2026
概括
优化Sn-0.3Ag-0.7Cu (SAC0307) 造包括控制灌温度和热传递. 有限元分析确定了最佳参数,以最大限度地减少孔隙性和提高合金质量.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 金工业是金工业的一个方面.
- 计算材料科学科学 计算材料科学
背景情况:
- 固化收缩和不充分的料导致Sn-0.3Ag-0.7Cu (SAC0307) 件的多孔性,影响质量.
- 造过程的不透明性阻碍了理解参数与缺陷形成之间的联系.
- 基于科学的优化SAC0307造质量是具有挑战性的,因为过程复杂性.
研究的目的:
- 为了研究倒温度 (PCT) 和界面热传递系数 (HTC) 对SAC0307合金造中多孔性形成的影响.
- 用数值模拟阐明控制固化质量和缺陷形成的机制.
- 确定一个最佳的加工窗口,以提高SAC0307金条的内部稳定性.
主要方法:
- 用有限元法 (FEM) 模拟来分析造过程.
- 系统地研究PCT (290-390°C) 和HTC (900-5000 W/(m2·K)) 对孔隙性的影响.
- 使用造样品的宏观和微观结构特征的实验验证.
主要成果:
- 倒温度 (PCT) 通过影响固化模式和微孔积累,对毛孔性产生非单调的影响.
- 界面热传递系数 (HTC) 通过控制凝固速率和模式来决定孔隙形态.
- 在350°C的PCT和3000W/{m2·K}的HTC中确定了一个最佳的加工窗口,改善了牙间食和金条的稳定性.
结论:
- 数字模拟为优化 SAC0307 造工艺提供了可靠的基础.
- 了解PCT,HTC和固化之间的相互作用是实现高质量的件的关键.
- 该研究为工业生产无缺陷SAC0307合金提供了科学基础.
