凝固过程晶粒生长动力学及拓扑转变机制的相场研究

来源期刊：稀有金属材料与工程2014年第10期

论文作者：卢艳丽 陈铮 王永欣 杨晗 王永彪

文章页码：2377 - 2382

关键词：多晶材料;凝固过程;形核长大;拓扑转变;连续相场;

摘    要：基于连续相场动力学模型,研究了凝固过程形核、长大及粗化阶段的组织形貌演化,动力学转变,以及粗化过程拓扑转变,分析了形核与长大过程的关系。研究结果表明,形核长大过程中,晶粒体积分数逐渐增大至平衡值,总表面积先增大后减小,体积自由能是形核的驱动力,表面能是形核的阻力。形核伴随着长大,两者是相互重叠相互竞争的两个过程。晶粒生长过程中,边数大于六的晶粒持续长大,而边数少于六的晶粒不断缩小。小晶粒消失机制有:临近切换机制;三边﹑四边及五边晶粒直接消失机制;四边交叉点分离并最终导致小晶粒消失机制;晶界直接消失机制。模拟结果与实验结果符合较好。