镁基合金自由枝晶生长的相场模拟研究?

摘要：

利用定量相场模型,以Mg-0.5 wt.%Al合金为例模拟了基面((0001)面)内镁基合金的等温自由枝晶生长过程.通过研究该合金体系数值模拟的收敛性,获得了最优化值耦合参数λ=5.5及网格宽度?x/W0=0.4,并在该参数下系统研究了各向异性强度和过饱和度对枝晶尖端生长速度、尖端曲率半径、Péclet数及稳定性常数σ?的影响.结果表明,由微观可解性理论得到的稳定性系数σ?与ε6拟合值σ?∝ε1.819056,更接近理想值σ?(ε6)∝ε1.756.此外,当过饱和度?<0.6时,稳定性系数σ?不随ε6的变化而变化,而当?>0.6时,稳定性系数σ?随着ε6的增加而减小.这反映了枝晶的生长由扩散控制向动力学控制的转变.随着过饱和度的增加,枝晶形貌由雪花状枝晶向圆状枝晶转变.

关键词：相场模拟、镁基合金、枝晶生长

分类号：TG2;TU4

资助基金：中央高校基本科研业务费专项资金3102014KYJD026;国家自然科学基金61078057,51172183,6147130,11102164;陕西省自然科学基金2012JQ8013;西北工业大学专项研究基金NPU-FFR-JC20110273, JC201155, JC20120246;西北工业大学新人新方向批准号:13GH014602资助的课题.* Project supported by the Fundamental Research Funds for the Central Universities, ChinaGrant 3102014KYJD026;the National Natural Science Foundation of ChinaGrant .61078057,51172183,6147130,11102164;the Natural Science Foundation of Shaanxi Province in ChinaGrant 2012JQ8013;NPU Foundation for Fundamental Research, ChinaGrant . NPU-FFR-JC20110273, JC201155, JC20120246;the Program of New Staff and Research Area Project of NPU, ChinaGrant 13GH014602

在线出版日期：2015-04-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

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