相场法模拟不同取向角对二维六角相向正方向转变的影响

晶体相场方法是近年来发展起来用于研究原子微观点阵强有力的一种计算模拟方法。本文采用晶体相场方法研究不同取向角晶粒在凝固过程中由二维六角相向正方向的转变的过程。研究发现:随着演化时间的增加,晶粒逐渐长大,取向差为60°的晶粒在长大过程中逐渐分裂,形成多个尺寸较小的晶粒;取向差为90°的晶粒形核长大过程中,随着时间的增加,分裂出尺寸较小且数量较少的晶粒;取向差为30°的晶粒在长大过程中无晶粒分裂。两个晶粒取向不同的晶粒随着演化时间增加生长接近的时候,晶界处分布着大量的位错和原子错排,形成的晶界尺寸不一,分布较为规则;随着演化时间的增加,尺寸较小的晶粒逐渐被大尺寸晶粒吞噬,形成更大尺寸的晶粒;随着演化时间的增加,取向差不同的晶粒面积占总面积的百分比逐渐增大,演化后期取向差不同的晶粒面积占总面积的百分比趋于稳定,不在随着演化时间的增加而增大。随着晶粒取向角的增加,晶粒面积占总面积的百分比逐渐增大。