变形合金的亚晶组织演化的相场模型

金属学报, 2012, 48(10): 1215-1222. doi: 10.3724/SP.J.1037.2012.00265

变形合金的亚晶组织演化的相场模型

高英俊 ^1, , 罗志荣 ^2, , 黄礼琳 ^3, , 胡项英 ^4,

1.广西大学教育部工程防灾与结构安全重点实验室,南宁530004 ;广西大学物理科学与工程技术学院,南宁530004 ;中国科学院国际材料物理中心,沈阳110016

2.广西大学教育部工程防灾与结构安全重点实验室,南宁530004 ;广西大学物理科学与工程技术学院,南宁530004

3.广西大学教育部工程防灾与结构安全重点实验室,南宁530004 ;广西大学物理科学与工程技术学院,南宁530004

4.广西大学物理科学与工程技术学院,南宁,530004

基金项目: 国家自然科学基金(51161003和50661001) 广西自然科学基金重点项目(2012GXNSFDA053001) 广西研究生创新计划项目(105931001015)

关键词：相场模型 , 亚晶 , 塑性变形 , 镁合金

PHASE FIELD MODEL FOR MICROSTRUCTURE EVOLUTION OF SUBGRAIN IN DEFORMATION ALLOY

将多态相场(MSPF)模型与晶格畸变模型结合,根据合金的储存能分布,应用于亚晶组织的演化研究.通过构造变形晶粒的初始亚晶组织,计算模拟再结晶过程中亚晶通过合并与吞噬机制进行长大的微观演化过程,系统研究了变形量对亚晶尺寸分布和亚晶长大速率的影响.结果表明,在储存能较高的区域(如晶界附近处),亚晶较细小,分布较密集；再结晶过程中,亚晶密度高的区域最先出现亚晶合并和吞噬现象,并通过该机制使再结晶晶粒形核和长大；而在变形晶粒内部,亚晶分布较均匀且数量密度低,尺寸较大,亚晶合并长大的速率较慢.再结晶晶粒尺寸权重概率分布表明,变形量大的合金,晶粒尺寸较快地变大,完成再结晶的时间较短,而变形量较小的合金,晶粒尺寸变化较慢,再结晶完成的时间较长.亚晶组织演化的模拟结果与实验结果相符.

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