| 非均匀温度场下枝晶生长状态 |
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| 引用本文： | 秦勤,叶陈龙,高鑫鑫,谢璐,王田.非均匀温度场下枝晶生长状态[J].稀有金属材料与工程,2022,51(10):3707-3715. |
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| 作者姓名： | 秦勤 叶陈龙 高鑫鑫 谢璐 王田 |
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| 作者单位： | 北京科技大学,北京科技大学,中广核研究院有限公司,北京科技大学,北京科技大学 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金（批准号：51375041） |
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| 摘 要： | 为了掌握非均匀温度场下微观组织的演变规律，本文采用改进的元胞自动机模型，在完成算法验证的基础上，对比微观组织在均匀温度场和非均匀温度场下组织演变的异同，并系统研究微观组织在非均匀温度场中的枝晶形貌、尖端生长速率和域内溶质分布以及多晶组织的演变规律。研究结果表明:该模型仿真结果与CA-FD模型结果误差范围在1.4%以内；枝晶凝固末端尖端速率在温度均匀场内趋于稳定，而在非均匀场内表现为持续上升；固相溶质浓度在非均匀场内随着枝晶臂的延展而增大，在均匀场内则保持不变。对于非均匀温度场内单枝晶生长，冷速达到10K/s时，枝晶臂的长度达到1030μm，较均匀场增加49.3%，当冷速达到30K/s时，枝晶臂长度达到1460μm，同比增加了111.6%；冷速的加强使枝晶内部固相溶质浓度增加，出现更多侧向枝晶臂，使固/液界面区域溶质出现波动，呈现不规则分布；多晶组织在非均匀温度场内平均溶质浓度随冷速的增大而上升，且域内合金在凝固结束后固相分数比例随冷速的增加由45%增加到65%，同时观察到域内溶质富集，多次枝晶臂的产生和枝晶臂粗化等现象。
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| 关 键 词： | 元胞自动机 枝晶生长 非均匀温度场 冷却速率 |
| 收稿时间： | 2021/9/8 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2022/2/4 0:00:00 |
dendrite growth state under non-uniform temperature fieldQin Qin1,2, Ye Chen-Long1, Xie Lu1, Gao Xin-Xin3, Wang Tian1 |
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| Qin Qin,Ye Cheng Long,Gao Xin Xin,Xie Lu and Wang Tian.dendrite growth state under non-uniform temperature fieldQin Qin1,2, Ye Chen-Long1, Xie Lu1, Gao Xin-Xin3, Wang Tian1[J].Rare Metal Materials and Engineering,2022,51(10):3707-3715. |
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| Authors: | Qin Qin Ye Cheng Long Gao Xin Xin Xie Lu and Wang Tian |
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