三元合金非等溫凝固過程的相場法模擬.pdf

1、鑄造產(chǎn)品質(zhì)量不易保證且廢品率較高，其力學(xué)性能優(yōu)劣和使用壽命很大程度上取決于鑄件在凝固過程中所形成的微觀組織，因此對鑄件微觀組織的形成進(jìn)行模擬，來優(yōu)化工藝參數(shù)、提高鑄件質(zhì)量，具有很重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。相場是一種計(jì)算技術(shù)，它能使研究者直接模擬微觀組織的形成。本課題用相場法以Fe-C-P合金為例來研究分析多元合金微觀組織的形成過程。 本文基于KKS二元合金相場模型發(fā)展得到的三元合金非等溫相場模型，采用相場、溶質(zhì)場和溫度場三場耦合的方法

2、對Fe-C-P合金非等溫凝固過程中的枝晶生長進(jìn)行了數(shù)值模擬。該模型從自由能入手，考慮了動力學(xué)各向異性和表面能各向異性的影響，為了模擬枝晶分枝的產(chǎn)生，在相場方程中加入了熱擾動項(xiàng)。采用Visual C++6.0實(shí)現(xiàn)程序的計(jì)算，為了提高計(jì)算效率和節(jié)省計(jì)算時間，應(yīng)用直接差分去求解兩場方程，然后以．TXT方式輸出計(jì)算結(jié)果，最后利用Tecplot9.0實(shí)現(xiàn)模擬結(jié)果的可視化。 本文對等溫情況和非等溫情況下的枝晶形貌、溶質(zhì)分布情況、溶質(zhì)的偏析、