FE-C合金枝晶生長(zhǎng)過(guò)程的相場(chǎng)法模擬研究.pdf

1、枝晶作為金屬晶體中的最基本結(jié)構(gòu)，枝晶的生長(zhǎng)過(guò)程對(duì)于金屬鑄件凝固組織的形成具有決定性作用。微觀組織數(shù)值模擬作為一個(gè)新興科學(xué)，由于其在金屬枝晶生長(zhǎng)及鑄件成形過(guò)程模擬上擁有的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)而備受關(guān)注，它不僅能夠有效地補(bǔ)充、完善金屬凝固理論，而且能夠指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)從而降低工藝改進(jìn)的成本。本文利用改進(jìn)的相場(chǎng)模型對(duì)Fe-C合金進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究。
　　(1)利用改進(jìn)的相場(chǎng)模型進(jìn)行了枝晶生長(zhǎng)過(guò)程的三維模擬。在相場(chǎng)理論的基礎(chǔ)上，研究了相場(chǎng)模型參數(shù)（

2、包括界面厚度、弛豫時(shí)間等）對(duì)于枝晶生長(zhǎng)過(guò)程及最終形貌的影響，并確定合適的相場(chǎng)模型參數(shù)。
　　(2)對(duì)等軸枝晶生長(zhǎng)過(guò)程中枝晶尖端參數(shù)進(jìn)行了分析，模擬結(jié)果與現(xiàn)有枝晶生長(zhǎng)理論以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果相一致。同時(shí)通過(guò)控制枝晶尖端過(guò)飽和度實(shí)現(xiàn)了成分過(guò)冷對(duì)枝晶尖端參數(shù)影響的定量化分析研究。
　　(3)對(duì)等溫凝固過(guò)程中等軸枝晶的生長(zhǎng)過(guò)程進(jìn)行三維模擬。利用耦合界面能各向異性的相場(chǎng)模型，研究了界面能各向異性對(duì)于枝晶生長(zhǎng)過(guò)程的影響，并成功地模擬出Fe-C合