二元合金非等温凝固相场法模拟

稀有金属材料与工程, 2005, 34(10): 1565-1568.

二元合金非等温凝固相场法模拟

朱昌盛 ^1, , 王智平 ^2, , 荆涛 ^3, , 柳百成 ^4,

1.兰州理工大学,甘肃,兰州,730050;甘肃省有色金属新材料国家重点实验室,甘肃,兰州,730050

2.兰州理工大学,甘肃,兰州,730050

3.清华大学,北京,100084

4.清华大学,北京,100084

基金项目: 国家自然科学基金(50005011) 国家自然科学基金(59990490)

关键词：相场方法 , 非等温凝固 , 微观组织 , 数值模拟

Phase-Field Simulation of Non-Isothermal Dendritic Growth of Binary Alloy

利用耦合温度场与溶质场的相场模型对Al-Cu二元合金非等温凝固时枝晶生长过程进行了模拟.研究了人为变化的不同热扩散系数对枝晶生长行为的影响.计算结果表明:随着热扩散系数的减小,潜热释放对熔体内原有温度场的影响也减小,熔体内过冷度能够更好地保持;而枝晶尖端生长速度将增大,枝晶呈现出更发达的侧向分支;同时,溶质偏析程度也越小.将计算模拟结果和实验结果进行了比较,两者吻合良好.

参考文献

[1]	Barber M N et al.[J].Physical Review A,1987,39(10):5314.
[2]	荆涛.凝固过程数值模拟[M].北京:电子工业出版社,2002
[3]	于艳梅 .过冷熔体中枝晶生长的相场法数值模拟[D].西北工业大学,2002.
[4]	胡汉起.金属凝固原理[M].北京:机械工业出版社,1999
[5]	Karma A.;Rappel WJ. .Phase-field model of dendritic sidebranching with thermal noise[J].Physical review.E.Statistical physics, plasmas, fluids, and related interdisciplinary topics,1999(4 Pt.a):3614-3625.
[6]	Tong X et al.[J].Physical Review E,2001,63:1.
[7]	Diepers H J et al.[J].Acta Materialia,1999,47:3663.

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