液相扩散系数对Al356.1合金凝固过程显微组织演变的影响

• 作者: 孙伟华 张利军 杜勇 魏明 黄伯云
• 来源期刊: 中国有色金属学报（英文版）
• 关键词: Al356.1合金 凝固 显微组织演变 扩散系数 相场模拟
• 年，卷（期）: 2013,（12）
• 所属期刊栏目: 计算材料学及数值模拟
• 页码范围: 3722-3728
• 页数: 7页
• 字数: 764字
• 语种: 英文
• DOI: 10.1016/S1003-6326(13)62922-2

摘要

采用相场方法研究了液相扩散系数对 Al356.1合金凝固过程初晶(Al)相显微组织演变的影响。在相场模拟中，采用了两套液相扩散系数，而其他热物理参数和数值参数则保持一致。第一套液相扩散系数只考虑随温度变化的 Arrhenius 类型的杂质扩散系数，而第二套则为随温度和成分变化的精准的液相原子移动性数据库。对于第二套液相扩散系数，还分析了扩散系数矩阵中的非对角项对Al356.1合金凝固过程中显微组织演变的影响。通过相场模拟发现：在3种液相扩散系数情况下，初晶(Al)相的形貌、枝晶尖端的速率和枝晶前端的成分曲线均有不同。研究结果表明：精确的液相原子移动性参数对定量模拟凝固过程显微组织演变是非常重要的。