金屬熔體特征溫度的分子動力學(xué)模擬.pdf

1、本文采用分子動力學(xué)模擬的方法，研究了過熱溫度和冷卻速率對具有fcc結(jié)構(gòu)的Al和具有bcc結(jié)構(gòu)的Fe均質(zhì)過冷度和凝固組織演化的影響規(guī)律。本文主要結(jié)論如下:
　　在不同初始溫度下，金屬Al熔體以1×1011.0K/s的冷速凝固，獲得的均質(zhì)形核過冷度隨過熱溫度的增大而增加，當熔體過熱溫度達到某一定值后，Al熔體凝固后獲得的均質(zhì)形核過冷度不再隨著熔體過熱溫度的增加而改變，最終模擬獲得金屬Al的均質(zhì)形核過冷度達到最大值388 K。金屬Fe熔

2、體以1×1011.0K/s的冷速凝固后，獲得的均質(zhì)形核過冷度隨著過熱溫度的增大而逐漸增加，當熔體加熱溫度達到一定值時，均質(zhì)形核過冷度不再隨著熔體初始溫度的增加而改變，模擬得到金屬Fe的均質(zhì)形核過冷度的最大值為847 K。
　　將金屬Al熔體從1437K以不同冷速冷卻至50K并保溫弛豫，研究發(fā)現(xiàn)，冷速小于1012.5 K/s時，Al熔體凝固后形成由fcc和hcp鑲嵌而成的晶態(tài)組織，冷速大于1015.0K/s時，Al熔體凝固后形成非晶

3、態(tài)組織，當冷速介于10125 K/s和1015.0 K/s之間時，Al熔體凝固后形成由晶態(tài)和非晶態(tài)結(jié)構(gòu)所組成的混合組織。模擬獲得金屬Al熔體形成非晶的臨界冷速為10145 K/s，這與理論計算得出的結(jié)果相一致。
　　金屬Fe熔體從2169.6K以不同冷速冷卻至50K并保溫弛豫，研究結(jié)果表明，冷速不大于1011.97 K/s時，熔體凝固后形成完全由bcc結(jié)構(gòu)組成的晶態(tài)組織，當冷速大于1014.8 K/s時，熔體凝固后形成完全非晶態(tài)組