赵九洲
,
李璐
,
张显飞
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00567
元胞自动机(CA)是一种高效且物理意义明确的模拟方法,能够较准确地模拟合金的凝固组织演变过程.本文简述了合金凝固过程CA模拟方法的基本原理,综述了合金凝固组织演变CA模型的发展历程,分析了现存的CA模型的特点,展望了合金凝固CA模型的未来发展方向.
关键词:
合金
,
凝固组织
,
枝晶
,
数值模拟
,
元胞自动机
张蕾
,
赵红蕾
,
朱鸣芳
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2014.00313
改进了前期工作建立的多相元胞自动机(multi-phase cellular automaton,MCA)模型,模拟以离异共晶方式凝固的球墨铸铁的显微组织演化.在模型中采用局部溶质平衡法计算石墨和奥氏体的生长动力学,并在石墨的生长模型中考虑石墨与Fe的密度比.该模型可以模拟出与实验观测相符合的显微组织形貌.应用该模型模拟分析了石墨与奥氏体的相互作用和竞争生长机制,讨论了冷却速率对凝固结束时石墨球大小和尺寸分布的影响,将模拟结果与实验结果进行了比较.结果表明:奥氏体的析出促进邻近石墨在液相中的生长;奥氏体和石墨两相的生长受C扩散控制;当石墨被奥氏体包围后,生长速度减慢.此外,随着冷却速率的增大,凝固时间缩短,石墨球平均半径减小,不同冷速条件下石墨球尺寸分布的变化规律与实验结果吻合较好.
关键词:
球墨铸铁
,
凝固
,
离异共晶
,
元胞自动机
,
显微组织模拟
