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
曾庆凯
,
关小军
,
潘忠奔
,
张怀金
,
王丽君
,
禹宝军
,
刘千千
人工晶体学报
为研究大直径直拉硅生长时空洞的演化规律,建立了与有限元模型所模拟的晶体生长温度场相结合的空洞演化相场模型,并应用该模型模拟研究了空洞形貌及其分布状态的变化过程以及不同初始点缺陷浓度对空洞演化的影响规律.结果表明:直拉硅单晶生长过程中,空洞的演化经历了孕育-形核-长大-稳定四个阶段,其形貌和分布状态亦由孤立的球形向偏聚的串珠形转变；与较低的点缺陷浓度相比,初始点缺陷浓度较高时,空洞的数目、平均尺寸、面积分数普遍较大,孕育阶段缩短、形核和长大阶段延长；空洞的偏聚及合并、长大的现象显著；当温度低于980 K时,大直径的空洞数目不再增加.
关键词:
单晶硅
,
直拉法
,
相场模型
,
数值模拟
,
空洞
赵彦
,
陈铮
,
王永欣
,
霍进良
,
张利鹏
,
张静
稀有金属材料与工程
通过微观相场方法研究了Ni75Al15Cr10合金第三,四层原子间对势对γ'相中Cr原子替代行为的影响.结果表明:从γ'相的Al、Cr原子长程序参数的演化可以看出,Cr的长程有序度小于1,Cr原子对Al,Ni均有替代,且第三层与第四层原子间对势对Cr原子在γ'相中的饱和溶解度趋势的影响相反.而第三层Ni-Al、Ni-Cr对势增大,使Cr占据α亚格点位置的几率减小,β格点位置的几率增大,第四层Ni-Al、Ni-Cr对势的作用与之相反,而Al-Cr第三层对势的增大使Cr占据2种亚格点位置的几率均有所增大,第四层Al-Cr对势的增大使Cr占据α格点位置的几率减小,占据β格点位置的几率增大.
关键词:
对势
,
替代行为
,
相场模型
,
Ni75Al15Cr10
李方方
,
刘静
,
乐恺
低温物理学报
doi:10.3969/j.issn.1000-3258.2008.02.018
细胞尺度的冻结损伤机制是实施低温手术及生物材料低温保存的关键,本文围绕低温条件下的微尺度冻结问题,应用相场模型对冰晶的形成过程进行了数值模拟,明确了相场模型相关重要参数的确定方法,并最终得到各向同性条件下,二维平面内冰晶的生长过程及其生长特点.
关键词:
微尺度
,
冰晶
,
相场模型
,
数值模拟
,
低温保存
,
低温手术
赵达文
,
杨根仓
,
王锦程
,
朱耀产
材料导报
通过自适应有限元法求解相场模型,对过冷熔体中自由枝晶生长行为进行了数值模拟.自适应有限元法可减少计算量,提高求解速度,并同时降低存储空间的需求.模拟结果表明,随着各向异性系数ε4的增加,枝晶生长速度Vtip线性增大,而尖端半径rtip以指数方式减小.进一步研究表明界面稳定性系数σ*随各向异性系数ε4的增大而增大.
关键词:
相场模型
,
枝晶生长
,
自适应网格
,
有限元
刘明翔
,
王开
,
夏丹
,
蒋涛
,
朱子宗
材料热处理学报
采用耦合溶质场的相场模型模拟了亚共晶Al-2mol％ Si二元合金枝晶生长过程,研究了不同过冷度条件下枝晶的生长形貌以及沿生长方向溶质浓度的分布情况,同时分析了固相溶质扩散系数对微观偏析的影响.结果表明:过冷度对溶质的分布有较大影响,过冷度的增加使凝固界面溶质的富集程度增大;增大固相溶质扩散系数,溶质的微观偏析程度减轻;计算结果与Ivantsov理论值能够较好的吻合.
关键词:
铝硅合金
,
相场模型
,
微观偏析
,
枝晶生长
吴艳
,
宗亚平
,
金剑锋
,
张宪刚
材料科学与工程学报
通过相场模型模拟纳米尺度晶粒生长演变过程,寻求导致晶粒异常长大的影响因素,探讨获得在纳米多晶结构AZ31镁合金中产生少量分散的大晶粒的理想混晶显微组织形成的可能性.模拟结果显示,有三个因素可以控制纳米结构中的晶粒异常长大:储存能、界面能和界面能动性.如果局域应变储能低于基体储能的1.60倍,或局域界面能高于基体的0.76倍,或局域界面能动性低于基体的3倍,则没有异常长大的晶粒出现.模拟得出,适当引入少数特定的初始纳米晶粒,可以实现预想的理想混晶组织.
关键词:
相场模型
,
镁合金
,
纳米结构
,
异常长大
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
高英俊罗志荣胡项英黄创高
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00272
为了获得合金静态再结晶前的变形晶粒组织, 应用网格畸变模型与相场模型结合, 生成变形合金再结晶前的初始晶粒组织; 针对合金不同变形区域的特征和体系储存能分布不均匀的特点, 分别引入反映不同变形区域的储存能分布的权重因子和变形区域的特征状态因子, 构造多状态的非均匀自由能密度函数. 在此基础上,应用相场动力学方程模拟了AZ31镁合金的静态再结晶过程的微结构演化,系统地分析了再结晶转变动力学曲线和Avrami曲线, 以及储存能释放规律和再结晶晶粒尺度分布. 模拟得到的动力学规律符合JMAK理论, 所得的Avrami曲线可近似看成一条直线, 对应于真应变ε=0.25, 0.50, 0.75和1.00,该直线的平均斜率分别为2.45, 2.35, 2.19和2.15. Avrami时间指数随变形量的增加而降低. 变形程度大的合金, 储存能释放的速度快, 完成静态再结晶所需的时间短.基于本文提出的模型, 结合相场方法计算模拟所得的结果与已有的理论结果和实验结果符合良好.
关键词:
相场模型
,
static recrystallization
,
plastic deformation
,
microstructure
,
AZ31 Mg alloy
