晶粒生长演变相场法模拟界面表达的物理模型

摘要：

讨论了当前固态组织演变过程的相场法模拟模型,论证了相场法中界面的概念以及模型中界面的各种处理方法,以AZ31镁合金再结晶系统为例,研究了模型参数取值对界面特征的影响,提出了晶界作用域的概念,阐述了晶界作用域就是相场模型中界面处有序化变量的变化范围,其物理意义是界面能量的分布范围,并对应于成分界面偏析的范围.模拟得出,晶界作用域宽度主要由梯度项系数决定,晶界能则由梯度项系数和耦合项系数共同决定.对于AZ31镁合金,模拟研究了晶界作用域宽度取值的合理性和对显微组织影响的关系,得出取值为1.18μm时,模拟符合实验结果.引入界面作用域的新概念后,利用本模型首次实现了相场法晶粒长大的真实空间、时间的工业尺度的模拟.

关键词：相场法、界面、计算机模拟、显微组织

所属期刊栏目：60

分类号：TG111.4(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金50471024;50771028

在线出版日期：2011-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：755-763