二元合金非等温凝固相场法模拟

柳百成¹，荆涛¹，朱昌盛²，王智平²

(1.清华大学,北京,100084;
2.兰州理工大学,甘肃,兰州,730050;
3.甘肃省有色金属新材料国家重点实验室,甘肃,兰州,730050)

摘要:利用耦合温度场与溶质场的相场模型对Al-Cu二元合金非等温凝固时枝晶生长过程进行了模拟.研究了人为变化的不同热扩散系数对枝晶生长行为的影响.计算结果表明:随着热扩散系数的减小,潜热释放对熔体内原有温度场的影响也减小,熔体内过冷度能够更好地保持;而枝晶尖端生长速度将增大,枝晶呈现出更发达的侧向分支;同时,溶质偏析程度也越小.将计算模拟结果和实验结果进行了比较,两者吻合良好.

关键词:相场方法; 非等温凝固; 微观组织; 数值模拟;

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