基于相场法模拟对流作用下Ni-Cu合金枝晶形貌

摘要

利用相场法模拟了不同单向对流及混合对流作用下Ni-Cu合金的枝晶形貌、溶质分布,研究了横向对流及线性流速对定向柱状晶偏转和重熔的影响.结果表明:对流对枝晶形貌、溶质分布影响较大.在不同对流作用下,上游区域枝晶生长较快、二次枝晶臂发达;下游区域枝晶生长受到抑制,横向发育的主枝晶干向上游方向偏转,上游侧和下游侧枝晶间形成了溶质富集区,固-液界面存在较严重的溶质偏析.定向生长中对流作用会加剧柱状枝晶的局部重熔和缩颈断裂,并随着流速的增加,一次枝晶间熔断的二次枝晶逐渐减少,溶质富集程度增加.