合金凝固过程中显微组织演化的元胞自动机模拟

金属学报, 2016, 52(10): 1297-1310. doi: 10.11900/0412.1961.2016.00361

合金凝固过程中显微组织演化的元胞自动机模拟

朱鸣芳 ^1, , 汤倩玉 ^2, , 张庆宇 ^3, , 潘诗琰 ^4, , 孙东科 ^5,

1.东南大学江苏省先进金属材料高技术研究重点实验室,南京,211189

2.东南大学江苏省先进金属材料高技术研究重点实验室,南京,211189

3.东南大学江苏省先进金属材料高技术研究重点实验室,南京,211189

4.南京理工大学工程训练中心,南京,210094

5.上海交通大学上海市先进高温材料及其精密成形重点实验室,上海,200240

基金项目: 国家自然科学基金项目51371051和51501091,中央高校基本科研业务费专项资金项目2242016K40008,以及东南大学优秀博士论文培育基金YBJJ1627资助 Supported by National Natural Science Foundation of China (Nos.51371051 and 51501091) and Fundamental Research Funds for the Central Universities of China (No.2242016K40008)

关键词：合金 , 凝固 , 显微组织 , 数值模拟 , 元胞自动机

CELLULAR AUTOMATON MODELING OF MICROSTRUCTURE EVOLUTION DURING ALLOY SOLIDIFICATION

Keywords： alloy , solidification , microstructure , numerical modeling , cellular automaton

元胞自动机(cellular automaton,CA)方法能够有效地描述凝固过程中显微组织形貌的复杂演化过程,且计算效率较高,展现出良好的实际应用潜力.近20年来,CA模型取得了很大的进展.本文简要综述几种模拟凝固组织的CA模型,包括纯扩散和对流作用下的枝晶生长、共晶凝固、多元合金中的热力学和动力学耦合、枝晶耦合凝固气孔的生长、以及多尺度的耦合模拟.最后,对今后CA模型的发展提出作者的几点思考.

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