[發明專利]一種溫度梯度調控層狀高溫合金微觀組織的相場模擬方法有效
| 申請號： | 202010152037.1 | 申請日： | 2020-03-06 |
| 公開（公告）號： | CN111324969B | 公開（公告）日： | 2023-03-24 |
| 發明（設計）人： | 李永勝;金勝順 | 申請（專利權）人： | 南京理工大學 |
| 主分類號： | G06F30/20 | 分類號： | G06F30/20;G16C10/00;G16C60/00;G06F119/08;G06F119/14 |
| 代理公司： | 南京理工大學專利中心 32203 | 代理人： | 趙毅 |
| 地址： | 210094 *** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
| 權利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 溫度梯度 調控 層狀 高溫 合金 微觀 組織 模擬 方法 | ||
1.一種溫度梯度調控層狀高溫合金微觀組織的相場模擬方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟一：利用亞點陣模型以及高溫合金的熱力學參數對其進行熱力學描述；
步驟二：根據步驟一的熱力學描述，求出合金在溫度梯度下各元素的凈擴散通量；
步驟三：結合合金的自由能以及擴散通量，建立動力學相場演變方程；
步驟四：設置合適的合金參數、溫度梯度、模擬系統的計算參量，求解動力學方程，根據求解數據繪制組織形貌圖以及成分演化圖，分析得到合金在溫度梯度下的組織以及成分演化規律；
步驟二中各元素的凈擴散通量為：
其中Jj為各個元素的本征通量，具體公式為：
其中Mi為元素i的本征遷移率，且Mi＝ciβi，βi表示元素i的原子遷移率；▽μi為元素i的化學勢梯度，為元素i的“熱遷移”；
步驟三中成分演變的動力學方程與凈擴散通量的關系具體為：
其中t為模擬時間，為哈密爾頓算子；在合金中，除了成分的演變，還有結構轉變，結構轉變由Ginzburg-Landau方程求解獲得；最后利用半隱式傅里葉譜算法求解動力學演變方程，得到成分和序參數的與時間和空間位置相關的數值。
2.根據權利要求1所述的溫度梯度調控層狀高溫合金微觀組織的相場模擬方法，其特征在于，步驟一中，高溫合金的熱力學描述包括：體化學自由能、彈性應變能、梯度能，具體公式如下：
其中F為系統總的自由能，f為合金的體自由能密度，Vm為合金的摩爾體積，i代表合金元素，ci為元素i的原子分數，為元素i的序參數，к為梯度能系數，Eel為彈性能。
3.根據權利要求1所述的溫度梯度調控層狀高溫合金微觀組織的相場模擬方法，其特征在于，在步驟一中，將相場法與亞點陣模型結合用來描述合金的化學自由能。
該專利技術資料僅供研究查看技術是否侵權等信息，商用須獲得專利權人授權。該專利全部權利屬于南京理工大學，未經南京理工大學許可，擅自商用是侵權行為。如果您想購買此專利、獲得商業授權和技術合作，請聯系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/202010152037.1/1.html，轉載請聲明來源鉆瓜專利網。
