牧虹
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卢艳丽
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陈铮
稀有金属材料与工程
采用二元合金晶体相场模型,耦合原子密度场和浓度场,在扩散时间尺度上模拟过冷熔体的形核,生长及粗化过程.研究表明:增加冷却速率,模拟区域内晶核富集,快速长大；一定范围内,随着冷却速率增大,晶粒尺寸减小,组织细化；晶粒长大过程中,晶界主要依靠位错的迁移或攀移进行运动.二元合金模拟还可以应用到枝晶凝固、外延生长,调幅分解中,前景广阔.
关键词:
晶体相场
,
二元合金
,
晶体生长
,
冷却速率
卢艳丽
,
牧虹
,
侯华欣
,
陈铮
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00554
利用晶体相场模拟晶界的预熔以及熔化现象,研究不同取向差角度时,预熔及熔化的微观组织形貌,并且采用过剩质量方法定量计算预熔及熔化时晶界处液相薄膜宽度.研究表明,在接近熔点时,晶界处预先出现一层液相薄膜,液相膜的形态与晶界处的取向差角度有关.当取向差角为大角晶界时,液相膜沿晶界均匀稳定分布;当取向差角为小角晶界时,若干由液相区包围的独立位错均匀分布在晶界处,随着温度逐渐接近熔点,晶界处发生结构转变:独立位错两两合并,原来小的液相区也相应合并成为较大的“液相池”.这种结构转变不仅出现在预熔时,而且发生在过热状态下,在液相宽度曲线图上表现为宽度“跳跃”性增大.同时,晶体相场模型计算得到的临界润湿角θc为12°,较Read-Shockley理论所得的数值更接近实际结果.
关键词:
晶界预熔化
,
液相薄膜宽度
,
结构转变
,
晶体相场
