多元多相合金凝固过程微观组织相场模型及试验研究

项目名称： 多元多相合金凝固过程微观组织相场模型及试验研究

项目编号： No.51161011

项目类型： 地区科学基金项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 金属材料学科

项目作者： 朱昌盛

作者单位： 兰州理工大学

项目金额： 49万元

中文摘要： 合金材料的性能是由材料的微观组织结构决定的，研究合金的凝固过程、组织与性能间的关系，探索凝固组织的形成规律和控制方法是提高材料性能的有效途径。本项目基于多元合金单相凝固相场模型和二元合金共晶凝固相场模型，引入界面场，解决多相竞争生长、不同相组织相互影响等关键问题，建立多元合金多相系统凝固过程的相场模型；以耐磨耐蚀模具用高铝青铜合金为例，使用计算相图软件、耦合热力学数据库，进行数值求解和相关程序的编制，对其微观组织的连续演化过程进行模拟计算，探索多元合金微观组织的演化机制，由材料成分、结构及制备参数的最佳组合进行材料设计。将模拟结果与晶体生长经典理论及实验结果对比分析，以验证模拟结果的可靠性，同时完善和改进计算模型。达到深入理解凝固组织形成机理，最终实现预测铸件的凝固微观组织和机械性能的目的，同时为新型合金材料的设计提供一个有效的途径。本研究属新材料的研究前沿，具有重要的科学与工程意义。

中文关键词： 多元合金；相场方法；凝固过程；计算方法；模拟计算

英文摘要：

英文关键词： multicomponent alloy；phase-field method；solidification；calculation method；simulation