共格沉淀相粗化行为的计算机模拟研究

将微观弹性应变能理论和微观扩散方程相耦合,建立起时效过程微观晶格动力学模型。对溶质浓度为14at%的二元立方点阵模型合金的共格沉淀粗化行为进行模拟。研究发现:该合金沉淀机制以形核长大为主,兼有失稳分解特征;由于共格失配,沉淀相为片状,趋于沿弹性软化方向排列。其粗化作为伴随过程进行,位于软方向上的颗粒继续长大和粗化,位于软方向外的颗粒逐渐消失;而位于同一行或列上的颗粒则遵循:小颗粒溶解,大颗粒长大。

共格畸变影响沉淀相形貌的计算机研究

利用微观扩散方程 ,结合微观弹性力学理论 ,对二元立方模型合金的沉淀过程进行计算机模拟 ,通过取不同的应变能参数B ,研究共格畸变对沉淀相形貌的影响。研究发现 :当忽略应变能时 ,沉淀相为随机分布的等轴颗粒 ,呈各向同性特征 ,其粗化遵循奥斯瓦尔德熟化机制 :小颗粒溶解 ,大颗粒长大。当考虑应变能时 ,沉淀相为片状 ,趋于沿弹性 <0 1>“软”方向排列 ,呈各向异性特征 ,位于“软”方向上的颗粒继续长大和粗化 ,位于“软”方向外的颗粒逐渐消失 ,而对于同一行或列上的颗粒又存在小颗粒溶解、大颗粒长大现象。由模拟结果还可看出 :在共格畸变作用下 。

合金沉淀相微观组织演化计算机模拟

利用微观扩散方程,结合微观弹性力学理论的方法,以25%(溶质原子百分数)的二元模型合金为例,研究了共格畸变对合金沉淀相微观组织形貌的影响.计算机模拟表明:当忽略弹性应变能时,沉淀为随机分布的等轴颗粒,呈各向同性特征;当考虑弹性应变能时,沉淀相趋于沿弹性"软"方向排列,呈各向异性特征.沉淀相沿最优方向长大和粗化.

NiTi形状记忆合金中共格Ni_4Ti_3沉淀相生长动力学行为的相场法模拟

采用基于扩散场理论的宏观相场模型对NiTi形状记忆合金中具有菱方结构的共格Ni_4Ti_3相的析出及长大过程进行了模拟研究;沉淀相的形貌演化通过求解非守恒参量场Ginzburg-Landau控制方程和守恒浓度场Cahn-Hilliard扩散方程获得。与二维模型相比,本研究采用了准确的晶体学参数及改进的数学模型,获得了更为直观及合理的三维盘状变体及二维透镜状变体;Ni_4Ti_3沉淀相的长度、宽度和面积分数随时间的变化分别遵循指数、线性和对数关系;且其长度与宽度的比值并非恒定值,在生长初期该比值有较大的增速而随后逐渐减慢,能很好地解释沉淀相盘状及透镜状形貌特征形成的原因并与相关实验结果吻合。