杨　剑,　李　焕,　易志勇,　胡艳艳

(江西理工大学 材料科学与工程学院, 江西 赣州　341000)

相场法模拟定向凝固微观组织演化研究进展

杨剑,李焕,易志勇,胡艳艳

(江西理工大学 材料科学与工程学院, 江西 赣州341000)

摘要：定向凝固是一种新型的铸造成型技术,能够很好地呈现出凝固过程中界面形态的演化过程,而相场法在如今微观组织数值模拟领域中是最具有优势的一种研究方法.介绍了相场法数值模拟的基本原理,阐述了国内外学者对二元或多元合金在受流场、溶质间相互作用和各向异性、过冷等因素条件影响下自由枝晶和小晶面枝晶的相场法模拟的研究进展,说明了采用相场法耦合溶质场和计算相图等方法在其他微观组织中的应用,并且指出了相场法在模拟定向凝固微观组织领域中所存在的不足之处以及未来的发展趋势.

关键词：相场法; 定向凝固; 微观组织

定向凝固是随着高温合金的发展而逐渐发展起来的一种较为新颖的铸造成型工艺.其原理是采用强制措施使凝固金属或非凝固金属熔体形成具有指定方向的温度梯度,使熔体依照规定,顺着与热流相反的方向结晶取向凝固的一种铸造成型技术.此技术能有效地控制和消除凝固组织的晶粒取向与横向晶界,使材料的纵向力学性能得到显著提高.因此被广泛应用于一些特殊材料的研究中,如:半导体材料、磁性材料和复合材料[1].

定向凝固技术是在高温合……