采用元胞自动机法模拟二元规则共晶生长

• 作者: 吴孟武 熊守美
• 来源期刊: 物理学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 规则共晶 生长形貌 层片间距 CA方法
• 年，卷（期）: 2011,（5）
• 所属期刊栏目: 物理学交叉学科及有关科学技术领域
• 页码范围: 757-765
• 分类号: O782
• 语种: 中文

摘要

基于元胞自动机方法,建立了二元规则共晶生长的数值模拟模型.该模型耦合宏观温度场,考虑了溶质扩散、成分过冷以及曲率过冷等重要因素,实现了二元规则共晶的稳态层片生长.以共晶模型合金为对象,研究了定向凝固条件下不同过冷度、初始层片间距、温度梯度及凝固速率对共晶两相生长形貌及层片间距的影响,再现了两相在溶质扩散及界面能的相互作用下通过形核、分岔、湮没及合并等机理实现共晶层片间距的调整.模拟得到的结果与Jackson-Hunt模型及前人实验结果规律一致.将模型扩展到三维系统,验证了二元规则共晶生长三维模拟的可行性.