基于改进元胞自动机模型的三元合金枝晶生长的数值模拟

• 作者: 柳百成 石玉峰 许庆彦
• 来源期刊: 物理学报
• 学科: 工学
• 关键词: 改进的元胞自动机 三元合金 枝晶生长
• 年，卷（期）: 2012,（10）
• 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: 455-462
• 分类号: TG111.4
• 语种: 中文

摘要

在二元合金元胞自动机模型的基础上，通过耦合多元合金热力学相平衡求解器PanEngine，建立了三元合金改进的元胞自动机模型，可模拟初生相枝晶的生长过程．模型考虑了曲率过冷和成分过冷对界面平衡溶质成分的影响，通过不同组元的无量纲溶质过饱和度方程和界面溶质守恒方程之间的耦合来求解界面生长速率，并通过PanEngine计算界面处的液相线温度．采用本模型模拟了A1—7％Si-χMg三元合金自由枝晶的生长形态，结果表明Mg含量的增加会抑制枝晶一次臂的生长和二次臂的产生．同时模拟了不同抽拉速度下A1-7％Si-0．5％Mg合金柱状枝晶的竞争生长过程，随着抽拉速度的增大，柱状枝晶一次枝晶臂间距逐渐减小，与Hunt理论模型符合较好．

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	柳百成	清华大学机械工程系先进成形制造教育部重点实验室	191	2672	26.0	40.0
2	许庆彦	清华大学机械工程系先进成形制造教育部重点实验室	80	1167	18.0	30.0
3	石玉峰	清华大学机械工程系先进成形制造教育部重点实验室	6	51	4.0	6.0