含第二相颗粒的晶粒长大过程相场法

摘要

第二相颗粒对晶界有很强的钉扎作用,大量第二相颗粒的存在将影响系统正常的晶粒长大过程。本文采用相场法研究了第二相颗粒尺寸大小和体积分数对晶粒长大过程的影响。模拟结果表明第二相颗粒体积分数越大,对晶界的钉扎作用越强,稳态时晶粒尺寸越小。第二相颗粒体积分数达到一定范围时可能发生个别晶粒的异常长大。单个第二相颗粒尺寸越大,其对晶界钉扎作用越强,但当体积分数一定时第二相颗粒尺寸越小,总的钉扎效果越强,最终系统的晶粒尺寸越小。通过相场模拟获得了极限晶粒尺寸与第二相颗粒参数的定量关系,相场模拟结果与实验结果和MonteCarlo模拟结果相符合。