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作者:朱仕清;张鸿;陈令浩;
单位:北京科技大学材料科学与工程学院;
摘要:Al-Cu-Mg-Ag合金因具有良好的耐热性而成为研究热点。其优异的力学性能离不开研究人员对结构的调控,材料结构模拟的方法日趋完善。本研究通过数值模拟研究Al-Cu-Mg-Ag合金的组织演变过程,进而对其组织进行调控。首先,通过显微组织观察统计了Al-Ti-B中间合金中含Ti颗粒的尺寸比例,优化了相场模型中不同半径形核质点的形核密度参数。细化剂的加入抑制了枝晶的生长,不再产生粗大的枝晶。随着细化剂的增加,晶粒逐渐趋于形成胞状形貌。细化后的晶粒约为100μm。最后,通过实验对铸态晶粒形貌进行了验证,采用金相显微镜和扫描电子显微镜对试样进行观察。细化剂的加入对合金的细化效果有显著影响,细化后的晶粒尺寸也在100μm左右。同时,对合金进行了X射线衍射物相鉴定。扫描电镜下的组织形貌观察表明,析出相主要集中在晶界上,Al_2Cu约占5%,基体相面心立方(FCC)约占95%,与模拟结果吻合较好。
关键词:Al-Cu-Mg-Ag合金;;相场模拟;;枝晶细化;;相图计算