1、鑄造凝固過(guò)程數(shù)值模擬技術(shù)是當(dāng)前鑄造學(xué)科科學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。正是數(shù)值模擬技術(shù)，有效地解決了經(jīng)典理論在實(shí)際應(yīng)用中存在的問(wèn)題，而具有強(qiáng)大運(yùn)算能力和圖形處理能力的計(jì)算機(jī)為這項(xiàng)技術(shù)的實(shí)用化提供了有效的手段。 高溫合金是伴隨著航空工業(yè)而發(fā)展起來(lái)的新型材料，通過(guò)大幅度地提高渦輪熱端進(jìn)氣溫度可以顯著增加發(fā)動(dòng)機(jī)工作效率和推力。高性能的高溫結(jié)構(gòu)材料的研究、開發(fā)和應(yīng)用一直是航空噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)研制的重要組成部分，其中高溫合金是研究最為廣泛、應(yīng)用最為成熟的合

2、金材料之一。在高溫合金的研究過(guò)程中，合金的成份設(shè)計(jì)、凝固過(guò)程中的溫度場(chǎng)變化以及微觀組織控制一直是工作的重點(diǎn)。 對(duì)鑄件的凝固組織進(jìn)行數(shù)值模擬，實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)鑄件凝固微觀組織的形成，進(jìn)而預(yù)測(cè)鑄件的力學(xué)性能，獲得主要工藝參數(shù)對(duì)鑄件凝固組織影響的定量關(guān)系，從而為優(yōu)化鑄造工藝和實(shí)現(xiàn)最佳的質(zhì)量控制提供理論依據(jù)。迄今為止，對(duì)于鑄件凝固的溫度場(chǎng)和鑄造充型過(guò)程的數(shù)值模擬技術(shù)發(fā)展的比較成熟，對(duì)于熱裂、縮松縮孔等缺陷的研究也比較深入，并且已經(jīng)能夠應(yīng)用于實(shí)踐

3、。目前研究者紛紛把目光轉(zhuǎn)向了對(duì)于凝固過(guò)程的微觀組織研究計(jì)算與預(yù)測(cè)。經(jīng)過(guò)各國(guó)學(xué)者的長(zhǎng)期努力，微觀組織的模擬經(jīng)歷了從定性模擬、半定性模擬到定量模擬的過(guò)程，從定點(diǎn)形核到隨機(jī)形核，從純物質(zhì)微觀模擬到對(duì)多元合金微觀組織的模擬，所應(yīng)用到的數(shù)學(xué)方法也在不斷的完善。 本文結(jié)合國(guó)防科工委科研基金“十五”規(guī)劃課題“高溫合金組織超細(xì)化原理和方法研究”的要求，確定主要研究?jī)?nèi)容如下：1.根據(jù)等效熱容法有限元理論，使用有限元軟件ANSYS，對(duì)鎳基高溫合金低