卢艳丽
,
牧虹
,
侯华欣
,
陈铮
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00554
利用晶体相场模拟晶界的预熔以及熔化现象,研究不同取向差角度时,预熔及熔化的微观组织形貌,并且采用过剩质量方法定量计算预熔及熔化时晶界处液相薄膜宽度.研究表明,在接近熔点时,晶界处预先出现一层液相薄膜,液相膜的形态与晶界处的取向差角度有关.当取向差角为大角晶界时,液相膜沿晶界均匀稳定分布;当取向差角为小角晶界时,若干由液相区包围的独立位错均匀分布在晶界处,随着温度逐渐接近熔点,晶界处发生结构转变:独立位错两两合并,原来小的液相区也相应合并成为较大的“液相池”.这种结构转变不仅出现在预熔时,而且发生在过热状态下,在液相宽度曲线图上表现为宽度“跳跃”性增大.同时,晶体相场模型计算得到的临界润湿角θc为12°,较Read-Shockley理论所得的数值更接近实际结果.
关键词:
晶界预熔化
,
液相薄膜宽度
,
结构转变
,
晶体相场
高英俊
,
周文权
,
邓芊芊
,
罗志荣
,
林葵
,
黄创高
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00816
采用晶体相场模型,分别模拟了小角对称倾侧双晶体系在高温接近熔点温度和达到固-液共存温度时,在外加应变作用下的小角度晶界以及位错的湮没过程.研究表明,没有加外应变时,当体系接近熔点温度情况下,晶界处的晶格位错周围出现预熔化现象,此时预熔化区域内的位错结构并没有发生改变;当温度达到高温固-液共存温度时,预熔化区域明显增大.经高温预熔化后,再施加外应变作用,这时,己存在预熔化的晶界位错发生滑移运动,然后出现位错相遇湮没,晶界消失,同时,伴随的预熔化区域也消失.在预熔化温度情况下的晶界位错的湮没规律基本相同.预熔化温度越接近熔点温度,位错缺陷周围预熔化区域出现晶格原子软化现象越明显,降低了位错周围原子之间的结合强度.这时,在施加外应变作用下,晶格原子对位错滑移运动的阻力降低,位错运动得更快.对于达到高温固-液共存温度情况,此时施加外加应变后,原预熔化区域会出现应变诱发更大面积的预熔化区域.观察到外加应变诱发预熔化区域变化过程中,出现了位错成对地增殖,并发生位错对的旋转和湮没等相互作用;同时,外加应变诱发的预熔化区域的形状随预熔化区内的位错的相互作用而发生变化,出现了预熔化区域相向扩展、连通,然后又分解、分离;尽管这时的预熔化区域形状随外应变作用在不断变化,但此时的预熔化区并不会出现合并消失现象,与较低的预熔化温度的位错运动情况完全不同.
关键词:
晶体相场模型
,
应变
,
晶界预熔化
,
位错
,
高温
