相场法模拟Fe-C合金定向凝固的液相通道

摘要

在定向凝固的研究中,主要是通过改变推进速度或温度梯度以调节凝固组织,提升合金铸件性能.对于不同定向凝固条件下组织的形成及相关性质的研究成为了热点,本文主要研究在特定定向凝固条件下Fe-C合金枝晶尖端分裂后形成的液相通道及推进速度对于液相通道的影响.研究发现:在系统各向异性与材料各向异性的综合作用下,形成了定向凝固液相通道;且随推进速度的增大,液相通道内溶质浓度升高,长度增大,直径基本维持不变.通过液相通道相关尺度以及溶质富集的模拟结果分析其造成的晶内偏析的程度,同时指出可通过适当降低推进速度来减小液相通道溶质偏析的程度.