中文摘要：

本课题拟采用相场方法，结合经典形核理论与微观组织的实验观测，建立一套研究强化相析出动力学与时效条件之间定量关系的方法，从而能够系统地研究合金时效过程中强化相的形核、生长、粗化过程，进一步结合机械性能模型，预测出材料机械性能与时效条件的定量关系，从而为合金设计以及时效条件的优化提供理论指导。本课题将进一步选取工业中应用广泛的Al-Cu-Si和Al-Mg-Si合金，准确地预测其时效过程中强化相的数量密度、体积分数以及尺寸分布，并结合时效过程的机械性能模型，预测其不同温度下的时效曲线，实现所建模型在工业合金中的具体应用。

结论摘要：

本课题建立了综合考虑体自由能、界面能和弹性能的相场模型。结合经典形核理论与微观组织的实验观测，初步建立起研究强化相析出动力学与时效条件之间定量关系的方法。并结合Al-Cu-Si和Al-Mg-Si合金系，初步实现了对析出相形貌演变的模拟。为了实现对析出相动力学的定量描述，需对模型中的未知参数用实验数据进行优化与待定。具体需要优化的参数为形核模型中的非均匀形核激活能与相场模型中的界面动力学系数。采用课题申请书中的优化方法，依据对时效强化样品的TEM观察，分别优化出上述两个待定参数。实现相场法对强化相析出动力学的定量描述。并结合机械性能模型，达到对时效过程材料机械性能的定量预测。