强制对流作用下纯Ni枝晶生长的相场法研究(二)

基于耦合流场的Wheeler模型,采用有限差分法对纯镍枝晶生长过程进行了模拟,研究了初始晶核半径对枝晶形貌及尖端生长行为的影响,分析了初始晶核半径大于尖端分裂临界晶核半径时的枝晶生长机理。结果表明,在流速为14.76 m/s的垂直强制对流作用下,初始晶核半径小于尖端分裂临界晶核半径时,不同初始晶核半径的枝晶臂尖端生长行为相似,且为抛物线形;初始晶核半径大于尖端分裂临界晶核半径时,晶核各优先生长方向上均形成两个突起,水平方向的两个突起合并粗化形成单一枝晶臂,逆流、顺流方向的两个突起平行生长形成尖端分叉的枝晶臂。