納米晶AZ31鎂合金顯微組織演變的相場(chǎng)法模擬研究

編號(hào)：CPJS01629

篇名：納米晶AZ31鎂合金顯微組織演變的相場(chǎng)法模擬研究

作者：吳艷； 宗亞平； 張憲剛

關(guān)鍵詞：鎂合金； 相場(chǎng)模型； 納米晶結(jié)構(gòu)； 晶粒生長(zhǎng)

機(jī)構(gòu)： 東北大學(xué)材料各向異性與織構(gòu)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室； 沈陽化工大學(xué)數(shù)理系

摘要： 針對(duì)模擬初始組織的變化,對(duì)局域自由能密度函數(shù)的表達(dá)式進(jìn)行了改進(jìn),建立了納米尺度下晶界作用域的取值模型,由此考察確定了各模擬參數(shù)物理意義的取值,建立了納米尺度模擬晶粒生長(zhǎng)的相場(chǎng)模型.模擬研究了真實(shí)時(shí)空下多晶AZ31鎂合金納米晶粒生長(zhǎng)過程,與實(shí)驗(yàn)報(bào)道數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較,模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合較好;還與常規(guī)微米尺度的晶粒生長(zhǎng)模擬結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,探討了納米尺度下微觀組織的演變機(jī)制.模擬結(jié)果顯示:納米晶的晶界作用域覆蓋了相鄰的2個(gè)納米晶粒;界面能約為微米晶界面能的一半,納米晶的界面偏析更嚴(yán)重.這可能是使納米晶界面能動(dòng)性降低,從而導(dǎo)致晶粒初期生長(zhǎng)速度低的原因.通過定量模擬研究納米晶的混晶情況發(fā)現(xiàn),納米尺度混晶度的增幅比微米尺度更明顯.