尧军平
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李翔光
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龙文元
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张磊
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王法军
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李文
中国有色金属学报
以AZ91D合金为例，模拟研究镁合金凝固时的溶质分布情况，着重定量分析过冷度ΔT对枝晶尖端前沿最高溶质浓度、枝晶干轴对称中心溶质浓度、枝晶尖端溶质扩散层厚度以及溶质偏析比的影响。模拟结果表明：贫 Al 区主要集中于一次枝晶干和二次枝晶臂的轴对称中心，过冷度ΔT越大，枝晶尖端前沿溶质浓度c*L越高，枝晶干中心溶质浓度*Sc 越高，枝晶尖端前沿溶质扩散层厚度δ越小，偏析比 SR越大，微观偏析越严重，其具体关系分别为c*L1＞c*L2＞c*L3＞c*L4、*S1c ＞*S2c ＞*S3c ＞*S4c 、δ1＜δ2＜δ3＜δ4和SR1＞SR2＞SR3＞SR4。
关键词:
镁合金
,
相场法
,
微观偏析
,
计算机模拟
,
密排六方结构
尧军平
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李翔光
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龙文元
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张磊
稀有金属材料与工程
基于KKS模型,耦合温度场、浓度场、流场和取向场,建立适合hcp晶系镁合金的相场模型,研究强迫对流下镁合金单晶粒和多晶粒生长过程.结果表明:在v=0.02 m/s的水平强迫对流作用下,晶粒上游侧3个方向的一次枝晶臂生长速度明显快于下游侧3个方向的一次枝晶臂,同一时刻上游方向一次枝晶臂最长,上游侧与水平方向成60°夹角的两枝晶臂次之,下游侧与水平方向成60°夹角的两枝晶臂较短,下游方向枝晶臂最短.多晶粒生长时,晶粒间相互影响,不同晶粒的枝晶臂相互碰撞并彼此抑制,最终形成不对称枝晶形貌.将模拟结果与实验结果进行对比表明,镁合金连续形核下多晶粒枝晶形态的模拟结果与实验结果十分相似,从而验证了本文中相场模型的正确性.
关键词:
KKS相场模型
,
镁合金
,
强迫对流
,
枝晶生长
,
晶粒取向
