NiCu合金的相場(chǎng)法模擬及相關(guān)模型的研究.pdf

1、微觀組織計(jì)算機(jī)模擬的發(fā)展及應(yīng)用是凝固理論用于實(shí)際生產(chǎn)的最佳途徑。目前能夠模擬微觀組織的模型主要有：確定性方法、隨機(jī)方法以及相場(chǎng)法。相場(chǎng)法由于能夠有效的描述系統(tǒng)在非平衡狀態(tài)下所形成的復(fù)雜相界面的演變，不用跟蹤其固液界面區(qū)域的形態(tài)，就能模擬金屬凝固時(shí)其枝晶界面演化的復(fù)雜形貌，是當(dāng)前凝固組織微觀模擬研究的前沿領(lǐng)域。
　　基于Karma極限薄界面相場(chǎng)模型，分析了熱耦合強(qiáng)度對(duì)純Ni枝晶生長(zhǎng)的影響。隨著熱耦合強(qiáng)度逐步減弱，潛熱溫度場(chǎng)對(duì)相場(chǎng)的抑

2、制作用削弱，主枝出現(xiàn)更多的二次枝晶且逐步粗化。
　　采用耦合熱擾動(dòng)的相場(chǎng)模型，對(duì)Ni-Cu合金枝晶生長(zhǎng)過(guò)程中的枝晶形貌和微觀偏析進(jìn)行計(jì)算。隨過(guò)冷度增加，一次枝晶干軸對(duì)稱中心處的溶質(zhì)濃度升高，一次枝晶干和二次枝晶臂間富集了更多的溶質(zhì)。過(guò)冷度越大，固液界面前沿溶質(zhì)擴(kuò)散層越薄，枝晶的微觀偏析越嚴(yán)重。即溶質(zhì)微觀偏析程度隨過(guò)冷度的增大而增大。
　　基于WBM II型相場(chǎng)模型，在其基礎(chǔ)上對(duì)界面區(qū)域的溶質(zhì)濃度設(shè)定進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)化定義和分析，