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横向限制下凝固微观组织演化的相场法模拟

杜立飞 张蓉 邢辉 张利民 张洋 刘林

横向限制下凝固微观组织演化的相场法模拟

杜立飞, 张蓉, 邢辉, 张利民, 张洋, 刘林
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-11-07
  • 修回日期:  2013-01-15
  • 刊出日期:  2013-05-05

横向限制下凝固微观组织演化的相场法模拟

  • 1. 西北工业大学理学院, 空间应用物理与化学教育部重点实验室, 西安 710072;
  • 2. 西北工业大学, 凝固技术国家重点实验室, 西安 710072
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展计划(批准号: 2010CB631202)和西北工业大学基础研究基金(批准号: JC201272)资助的课题.

摘要: 凝固过程中横向限制挡板的存在对晶体微观结构的演化存在重要的影响, 不同性质的横向挡板将产生不同的限制效应, 对最终凝固微观组织形成起着决定性作用. 本文利用非等温相场模型, 定性地模拟了纯金属Ni凝固过程中横向限制的存在对其枝晶微观形貌演化的影响, 研究了不同尺寸及性质的横向挡板对枝晶微观结构形成的影响, 讨论了横向限制对不同初始枝晶间距枝晶形貌发展的作用. 计算结果表明, 横向限制挡板的存在将直接影响凝固过程中微观组织的形貌演化过程并最终改变微观结构. 随着横向挡板间距的减小, 微观组织变化更加明显; 挡板初始温度越低, 枝晶形貌改变越明显; 初始枝晶间距越大, 形貌变化越明显; 不同挡板高度对微观结构具有基本相同的影响.

English Abstract

参考文献 (15)

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