相场法模拟过冷熔体枝晶生长的界面厚度参数的取值

研究了用相场法模拟纯物质过冷熔体枝晶生长过程中,界面厚度的取值对模拟结果可靠性的影响及影响界面厚度取值的因素;然后,在选取合理界面厚度取值的基础上,计算了不同过冷度下纯镍过冷熔体枝晶生长的速度并与实验进行了比较,研究表明:为了获得可靠的计算结果,界面厚度的取值应足够小;合理的界面厚度的取值由过冷度、各向异性、界面动力学、热扩散系数等参数综合决定;在选取合理界面厚度的基础上,模拟结果与实验吻合,证明界面厚度足够小时可获得可靠的模拟结果,为相场法模拟过冷熔体技晶生长时的界面厚度参数的取值提供了依据。

糊状区变形及浓度再分布的模拟实验

用丁二腈－丙酮合金实验研究试样变形开始时间、初始厚度及变形量对枝晶变形及溶质再分布的影响．结果表明，枝晶变形满足幂次大于１的能量函数关系：枝晶变形能力主要与变形时糊状区固相分数有关：从糊状区挤出的液相相对浓度与固相分数、变形比率成线性关系

过冷熔体中枝晶生长的相场法数值模拟

利用相场法模拟了过冷纯金属熔体中的枝晶生长过程 ,研究了各向导性、界面动力学、热扩散和界面能对枝晶生长的影响 .结果表明 ,热噪声可以促发侧向分支的形成 ,但不影响枝晶尖端的稳态行为 ;随着各向异性的增加 ,枝晶尖端生长速度增加 ,尖端半径减小 ;当界面动力学系数减小及在界面动力学系数小于 1的条件下热扩散系数减小时 ,枝晶尖端生长速度随之减小 ,而尖端半径相应增大 ;界面能趋于增大枝晶尺度并保持界面在扰动下的稳定 ,界面能越大 。