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镁合金不同取向多枝晶生长相场法模拟
  • ISSN号:1004-0609
  • 期刊名称:《中国有色金属学报》
  • 时间:0
  • 分类:TG111.4[金属学及工艺—物理冶金;金属学及工艺—金属学]
  • 作者机构:[1]南昌航空大学轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室,南昌330063, [2]School of Engineering, The Ohio State University, Columbus, OH 43210, USA)
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51164027,50276023)
中文摘要:

基于KKS相场模型,针对hcp晶系镁合金,建立了一个耦合溶质场、流场、取向场和温度场的多枝晶生长相场模型。为了描述具有不同晶体学取向的多枝晶生长并减少计算量,该模型采用Kobayashi等提出的通过扩散奇异性来保持晶粒内部取向一致的方法,引入取向场θ来对不同晶粒的结晶取向进行描述,实现了单相场控制不同取向多个枝晶的生长。为进一步提高计算效率,在模型求解中使用了二重网格技术。以AZ91D合金为例,对纯扩散下和强迫对流作用下不同取向多枝晶的生长行为进行了模拟,并与实验结果进行对比,模拟结果与实验结果十分吻合。

英文摘要:

Based on the KKS model which couples concentration field, flow field, orientation field and temperature field, the phase-field model for magnesium alloys with hcp structure was developed. In order to simulate the growth of multiple grains with different preferred growth orientation and reduce calculation amount, a orientation field which keeps the same of orientation in the interior of the grain using the strangeness of diffusion is added to describe the crystallographic orientation, which implements the control of multiple grains with different preferred growth orientation using one phase field controlling equation. The double mesh technique is used to solve the model in order to improve the computing efficiency ulteriorly. Taking AZ91D alloy for example, the dendritic growth of multiple grains with different preferred growth orientation during solidification without and with flow are simulated, the microstructure simulation results are compared with the experimental results, and they are in good agreement in dendritic morphology.

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期刊信息
  • 《中国有色金属学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国有色金属学会
  • 主编:黄伯云
  • 地址:湖南省长沙市中南大学内
  • 邮编:410083
  • 邮箱:f-ysxb@csu.edu.cn
  • 电话:0731-88876765 88877197
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-0609
  • 国内统一刊号:ISSN:43-1238/TG
  • 邮发代号:42-218
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:33974