全层状TiAl合金层片生长及其影响因素

利用光学显微镜 (OM)和TEM ,研究了全层状TiAl合金的层片间距的影响因素及与各因素的关系。实验结果表明 ,全层状TiAl合金的层片间距与冷却速度和合金中铝含量有关 ,层片间距与冷却速度呈反比关系 ,并随着合金中铝含量的增加而增加。同时 ,以层片生长的台阶机制为基础 ,推导出了全层状TiAl合金在连续冷却过程中层片间距的数学表达式 。

多相场模拟非共晶成分CBr_4-C_2Cl_6合金层片生长的形貌选择

通过KKSM多相场模型,分别研究了定向凝固条件下亚共晶、过共晶成分的CBr4-C2Cl6合金层片生长形貌选择规律。结果表明,随着初始层片间距的不断增加,亚共晶的形貌选择变化依次为:层片湮没→稳态生长→2λO不稳定性→层片分叉与形核;而过共晶的形貌选择变化依次为:层片湮没→稳态生长→2λO不稳定性→T-2λO不稳定性→Tilt生长→T-1λO不稳定性。模拟结果不仅与理论计算的形貌选择图相符,而且与实验结果定性地一致。

基于多相场模型的二元合金共晶层片生长方式数值模拟

基于界面场的多相场模型,模拟研究有机合金CBr4-C2Cl6的层片形貌以及初始层片间距和初始过冷度对其形貌的影响.模拟结果表明:随着初始层片间距增大,共晶层片生长方式依次呈现以下形态:规则形态、低对称性震荡、更低对称性震荡、形核及分叉;在等温凝固条件下,初始过冷度越高,共晶层片生长形态越不稳定.

稳态层片共晶生长——Ⅱ.实验研究

透明模型共晶合金系统CBr_4-质量分数为11.1％C_2l_1的强制性共晶生长实验表明:稳态层片共晶生长界面宏观上是平界面,随生长速度增大,平均共晶相间距减小。对一确定的生长速度,系统不是选择单一的相间距,而是存在一个相间距选择范围,而且选择范围的宽窄随生长速度增大而减小。实验值和文中提出的模型相当吻合。最大选择间距对经典的JH和Trivedi模型有较大偏差。

采用多相场法研究三维层片共晶生长的厚度效应

采用Kim,Kim,Suzuki和Ode提出的KKSO多相场模型,研究了固定层片间距不同层片厚度条件下三维过共晶层片生长形态的演化行为.研究表明,层片厚度对层片生长过程有较大影响.当层片厚度较小时,厚度效应较弱,类似于二维生长.随着层片厚度的增加,厚度效应逐渐增强并开始产生厚度方向的振荡失稳,造成层片取向的偏转.层片厚度的进一步增加,使层片宽度方向和层片厚度方向的振荡交替出现.当层片厚度大于层片宽度时,厚度效应逐渐强于宽度效应,最终宽度方向的振荡被抑制,仅在厚度方向形成类似于二维的1λ振荡.模拟结果还表明,不同层片厚度下液/固界面前沿平均过冷度变化与形态变化的趋势相符.