张显飞
,
赵九洲
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00069
建立了模拟二元合金树枝晶生长的三维元胞自动机模型, 以Al-4%Cu(质量分数)为模型合金, 模拟了合金过冷熔体中树枝晶的生长过程, 研究了来流对枝晶生长的影响. 结果表明, 来流对合金过冷熔体中三维树枝晶生长影响显著, 迎流侧枝晶尖端生长速度随来流速度的增大而增大, 枝晶尖端半径随来流速度的增大而减小; 随着来流速度的增大, 枝晶尖端选择参数减小; 在给定过冷度条件下, 随界面能各向异性的增大, 来流对枝晶尖端选择参数的影响增强; 对于给定的合金(或界面能各向异性), 来流对枝晶尖端选择参数的影响随着过冷度的增大而增强.
关键词:
Al-Cu合金
,
3D dendritic growth
,
forced flow
,
cellular automaton
尧军平
,
李翔光
,
龙文元
,
张磊
稀有金属材料与工程
基于KKS模型,耦合温度场、浓度场、流场和取向场,建立适合hcp晶系镁合金的相场模型,研究强迫对流下镁合金单晶粒和多晶粒生长过程.结果表明:在v=0.02 m/s的水平强迫对流作用下,晶粒上游侧3个方向的一次枝晶臂生长速度明显快于下游侧3个方向的一次枝晶臂,同一时刻上游方向一次枝晶臂最长,上游侧与水平方向成60°夹角的两枝晶臂次之,下游侧与水平方向成60°夹角的两枝晶臂较短,下游方向枝晶臂最短.多晶粒生长时,晶粒间相互影响,不同晶粒的枝晶臂相互碰撞并彼此抑制,最终形成不对称枝晶形貌.将模拟结果与实验结果进行对比表明,镁合金连续形核下多晶粒枝晶形态的模拟结果与实验结果十分相似,从而验证了本文中相场模型的正确性.
关键词:
KKS相场模型
,
镁合金
,
强迫对流
,
枝晶生长
,
晶粒取向
