李新中
,
苏彦庆
,
郭景杰
,
吴士平
,
傅恒志
金属学报
通过对当前包晶相变相场模型特征参数的优化, 建立了适合对具体合金包晶相变微观
组织演化进行模拟的相场模型．利用该模型对高G/vp定向凝固Ti-Al合金的
单个包晶相核心依附初生相表面的生长行为进行了模拟．结果表明, 三相交节点延伸特
性的差异将导致形成离散带状和岛屿带状两种典型组织．并且, 计算域宽度、包晶相
形核过冷度和初始成分直接影响到定向凝固包晶合金三相交节点的延伸, 也就影响到其最终的微观组织．
关键词:
包晶合金
,
directional solidification
,
phase-field model
苏彦庆
,
李新中
,
郭景杰
,
吴士平
,
傅恒志
金属学报
采用包晶相变相场模型分别模拟了高G/vP定向凝固Ti-Al合金在
小直径试样的连续形核和大直径试样的多重形核情况下, 包晶两相微观组织
演化．模拟结果表明, 对于小直径试样, 减小试样尺寸或减小包晶相形核过冷
度倾向于形成岛屿带状组织; 而对于大直径试样, 包晶相所占体积分数以及
形核率的不同将导致形成离散带状、岛屿带状和耦合生长组织．
关键词:
包晶合金
,
directional solidification
,
phase-field model
韩国民
,
韩志强
,
Alan A.Luo
,
Anil K.Sachdev
,
柳百成
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00531
基于KKS相场模型模拟了Mg-Al合金Mg17Al12单个连续析出相的形貌演化.相场模型中,各相自由能及化学势由Thermo-Calc热力学计算软件计算.构造各向异性函数时考虑了界面能各向异性的影响,基于Khachaturyan微观弹性应变能理论考虑了微观弹性应变能的影响.结果表明:仅考虑界面能各向异性不考虑微观弹性应变能,析出相呈板条状形貌;仅考虑微观弹性应变能不考虑界面能各向异性,析出相呈菱形,综合考虑界面能各向异性和微观弹性应变能,析出相呈板条状形貌,端部呈平行四边形,此形貌特征与实验观察结果吻合;界面能各向异性决定析出相的板条状形貌特征,微观弹性应变能导致端部产生平行四边形特征.
关键词:
Mg-Al合金
,
连续析出相
,
形貌演化
,
热力学计算
,
界面能各向异性
,
微观弹性应变能
,
相场模型
龙永强
,
刘平
,
刘勇
,
贾淑果
,
田保红
材料热处理学报
基于相场方法,模拟研究了Cu-20和40 at%Ag合金在等温时效过程中相分解与微观组织的演变.系统自由能中耦合了体化学能、浓度梯度能和共格错配应变能,化学自由能是直接利用相图热力学数据计算得到的,因此,计算的微结构变化与真实合金系统是相对应的.通过模拟,获得了合金的形态和浓度分布随时间、温度和组分的变化规律.模拟结果表明,对称合金(Cu-40at%Ag)分解和粗化的速度均高于相应的非对称合金,其相分离的早期阶段形成规则的、相互连接的微观形态.在Cu-20at% Ag合金中,沉淀相Ag经历了调幅分解和粗化过程,其形态呈立方状,沿[110]方向排列.
关键词:
相场模型
,
调幅分解
,
微结构演变
,
形态
赵宇宏
,
刘卫津
,
侯华
稀有金属材料与工程
基于Karma的薄界面极限相场模型,研究了相场和温度场耦合强度对过冷纯Ni熔体中枝晶生长行为的影响.模拟结果表明:随着热耦合强度的减弱,相场受温度场的影响作用减弱,固-液相界面前沿扰动变大,主枝出现二次枝晶并逐渐发达粗化,其粗化方式由缩颈熔断向枝晶臂合并方式转变.同时,枝晶尖端的生长速率增大、曲率半径减小.瞬态过程中枝晶尖端生长速度大于稳态生长速度,随着生长过程的进行,枝晶尖端生长速度逐渐降低,直至达到稳态值,计算结果与微观可解理论吻合良好.
关键词:
相场法
,
耦合强度
,
微观可解理论
,
二次枝晶
宋鹏程
,
柳文波
,
陈磊
,
张弛
,
杨志刚
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00643
使用相场模拟方法研究了形状记忆合金Au30Cu25Zn45马氏体相变过程中的组织演变, 并与实验结果进行比较. 模拟发现, Au30Cu25Zn45合金马氏体相变后形成的特殊的弯曲状组织, 是由相变形成的四变体结结构(quad-junction)中的变体对逐层叠加长大而成, 先后形成的变体层沿同一孪晶面生长, 并且先形成的变体层尺寸较大, 从而形成凸起的马氏体组织. 进一步研究得到, 马氏体变体中存在6组能够形成这种quad-junction的变体组合, 每一组合中有4个变体, 且两两之间形成4对不同的1类/2类孪生变体对与2对复合变体对, quad-junction由其中4种两两具有相同孪晶面法向的变体对组成, 且这2组孪晶面法向相互垂直.
关键词:
相场模拟
,
四变体结结构
,
孪生变体对
,
形状记忆合金
,
马氏体相变
赵达文
,
李金富
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.10.014
采用相场模型定量模拟了动力学各向异性作用下过冷熔体中的晶体生长过程.模拟结果表明,仅存在动力学各向异性时,各向异性系数大小对生长方式选择起着决定性作用.当各向异性较低时,固相以分形方式生长,在生长过程中不存在占优势的生长方向,同时也不存在稳态生长状态;而当各向异性系数大于0.02时,固相以枝晶方式沿<110>方向生长.进一步研究表明,枝晶生长稳定性系数随各向异性值的增加而增加,而与动力学系数取值无关.
关键词:
动力学各向异性
,
分形生长
,
枝晶生长
,
相场模型
,
自适应有限元法
宋鹏程
,
柳文波
,
陈磊
,
张弛
,
杨志刚
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00643
使用相场模拟方法研究了形状记忆合金Au30Cu25Zn45马氏体相变过程中的组织演变,并与实验结果进行比较.模拟发现,Au30Cu25Zn45合金马氏体相变后形成的特殊的弯曲状组织,是由相变形成的四变体结结构(quad-junction)中的变体对逐层叠加长大而成,先后形成的变体层沿同一孪晶面生长,并且先形成的变体层尺寸较大,从而形成凸起的马氏体组织.进一步研究得到,马氏体变体中存在6组能够形成这种quad-junction的变体组合,每一组合中有4个变体,且两两之间形成4对不同的1类/2类孪生变体对与2对复合变体对,quad-junction由其中4种两两具有相同孪晶面法向的变体对组成,且这2组孪晶面法向相互垂直.
关键词:
相场模拟
,
四变体结结构
,
孪生变体对
,
形状记忆合金
,
马氏体相变
