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相场法模拟多元合金过冷熔体中的枝晶生长

蔡启舟 魏伯康 陈立亮 龙文元

相场法模拟多元合金过冷熔体中的枝晶生长

蔡启舟, 魏伯康, 陈立亮, 龙文元
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出版历程
  • 收稿日期:  2005-03-15
  • 修回日期:  2005-07-18
  • 刊出日期:  2006-03-20

相场法模拟多元合金过冷熔体中的枝晶生长

  • 1. (1)华中科技大学材料科学与工程学院,武汉 430074; (2)南昌航空工业学院材料科学与工程学院,南昌 330034
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:10176009)及江西省材料科学与工程研究中心开放基金(批准号:ZX200301017)资助的课题

摘要: 在二元合金相场模型研究的基础上,进行扩展获得了多元合金相场模型.以Al-Si-Mg三元合金为例,采用该相场模型实现了逼真地模拟多元合金凝固过程的等轴枝晶生长,得到了二次或更高次晶臂生长等复杂的枝晶形貌.随着第三组元Mg含量的减少,枝晶的二次枝晶越发达,枝晶中溶质的偏析越严重,枝晶尖端的生长速率和半径越大,与丁二腈-丙酮体系中枝晶尖端生长速率、半径随溶质浓度变化关系的理论计算和实验结果相符合.另外,枝晶初生晶臂中心的溶质浓度最低,在被二次晶臂包围的界面区域的溶质浓度最高;固液界面区域具有较大的浓度梯度,其中枝晶尖端前沿的梯度最大.

English Abstract

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