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金属学报  2004, Vol. 40 Issue (12): 1233-1237     
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基于晶粒长大拓扑依赖性的准稳态三维晶粒尺寸分布
王 超;刘国权;于海波
北京科技大学材料科学与工程学院; 北京 100083
QUASI-STATIONARY THREE-DIMENSIONAL GRAIN SIZE DISTRIBUTION WITH TOPOLOGY DEPENDENCY OF GRAIN GROWTH
WANG Chao; LIU Guoquan; YU Haibo
School of Materials Science & Engineering; University of Science &Technology Beijing; Beijing 100083
引用本文:

王超; 刘国权; 于海波 . 基于晶粒长大拓扑依赖性的准稳态三维晶粒尺寸分布[J]. 金属学报, 2004, 40(12): 1233-1237 .
, , . QUASI-STATIONARY THREE-DIMENSIONAL GRAIN SIZE DISTRIBUTION WITH TOPOLOGY DEPENDENCY OF GRAIN GROWTH[J]. Acta Metall Sin, 2004, 40(12): 1233-1237 .

全文: PDF(154 KB)  
摘要: 基于三维个体晶粒表面积的变化率与晶粒拓扑性质之间的定量关系和 晶粒尺寸-面数关系的假设, 推导了一个拓扑相关的个体晶粒长大速 率方程. 该方程表明, 个体晶粒的尺寸变化率不仅与其自身尺寸有关, 而且也与拓扑特征有关. 在此基础上, 借鉴最新的关于粒子粗化理论 中的晶粒长大连续方程, 对三维晶粒长大过程准稳态阶段的晶粒尺寸 分布进行了求解. 结果显示, 所得准稳态三维晶粒尺寸分布是一个单 参数函数族. 该结论得到了顶点法、基元演化法、相场模型和Monte Carlo法 这4种晶粒长大仿真方法所得三维准稳态晶粒尺寸分布数据的支持.
关键词 晶粒长大晶粒尺寸分布准稳态    
Abstract:A new topology-related individual grain growth rate equation was derived under the assumption of the statistical grain model. It depicts that the changing rate of grains is related to the grain size and topological properties. The continuity equation from the particle coarsening theory was adapted to grain growth. Based on the grain growth rate equation and the continuity equation, an asymptotic solution was obtained. The solution is an one-parameter family of distributions other than a unique distribution function, which is supported by quasi-stationary grain size distributions obtained from simulations of vertex model, surface evolver, phase-field model and Monte Carlo method.
Key wordsgrain growth    grain size distribution    quasi-stationary state
收稿日期: 2003-10-10     
ZTFLH:  TG111.7  
[1] Hillert M. Acta Metall, 1965; 13: 227
[2] Atkinson H V. Acta Metall, 1988; 36: 469
[3] Mullins W W. J Appl Phys, 1956; 27: 900
[4] Fradkov V E, Udler D. Adv Phys,1994;43:739
[5] Yu H B. PhD Thesis, University of Science and Technology Beijing, 1997 (于海波.北京科技大学博士学位论文,1997)
[6] Yu H B, Liu G Q. Chin Sci Bull, 1996; 41: 2000 (于海波,刘国权.科学通报,1996;41:2000)
[7] Liu G Q, Yu H B, Song X Y, Qin X G. Mater Design,2001; 22: 33
[8] Wang C, Liu G Q. Sci Chin, 2004;47E:112
[9] Brown L C. Acta Metall, 1989; 37:71
[10] Coughlan S D, Fortes M A. Scr Metall Mater, 1993; 28:1471
[11] Weygand D, Brechet Y. Philos Mag, 1999; 79B: 703
[12] Wakai F, Enomoto N, Ogawa H. Acta Mater, 2000; 48:1297
[13] Krill C E, Chen L Q. Acta Mater, 2002; 50: 3057
[14] Song X Y, Liu G Q, Gu N J. Scr Mater, 2000; 43: 355T
[1] 韩汝洋, 杨庚蔚, 孙新军, 赵刚, 梁小凯, 朱晓翔. 钒微合金化中锰马氏体耐磨钢奥氏体晶粒长大行为[J]. 金属学报, 2022, 58(12): 1589-1599.
[2] 刘峰, 黄林科, 陈豫增. 纳米晶金属材料中相变与晶粒长大的共生现象[J]. 金属学报, 2018, 54(11): 1525-1536.
[3] 惠亚军,潘辉,李文远,刘锟,陈斌,崔阳. 1000 MPa级Nb-Ti微合金化超高强度钢加热制度研究[J]. 金属学报, 2017, 53(2): 129-139.
[4] 徐斌,胡庆贤,陈树君,蒋凡,王晓丽. K-PAW准稳态过程小孔与熔池动态行为的数值模拟*[J]. 金属学报, 2016, 52(7): 804-810.
[5] 武会宾, 武凤娟, 杨善武, 唐荻. 微米/亚微米双峰尺度奥氏体组织形成机制*[J]. 金属学报, 2014, 50(3): 269-274.
[6] 周德强, 刘雄军, 吴渊, 王辉, 吕昭平. 新型奥氏体耐热不锈钢再结晶行为及其对力学性能的影响[J]. 金属学报, 2014, 50(10): 1217-1223.
[7] 张转转 武传松 高进强 . TCS不锈钢复合热源焊接热影响区晶粒长大的预测[J]. 金属学报, 2012, 48(2): 199-204.
[8] 周广钊 王永欣 陈铮. 相场法模拟不同形状的硬质颗粒对两相晶粒长大的影响[J]. 金属学报, 2012, 48(2): 227-234.
[9] 陈炜晔 佟伟平 张辉 赵骧 左良. IF钢退火过程中不同尺寸晶粒的生长和织构演变[J]. 金属学报, 2010, 46(9): 1055-1060.
[10] 付立铭 单爱党 王巍. 低碳Nb微合金钢中Nb溶质拖曳和析出相NbC钉扎对再结晶晶粒长大的影响[J]. 金属学报, 2010, 46(7): 832-837.
[11] 韩利战 陈睿恺 顾剑锋 潘健生. X12CrMoWVNbN10-1-1铁素体耐热钢奥氏体晶粒长大行为的研究[J]. 金属学报, 2009, 45(12): 1446-1450.
[12] 岳景朝 王浩 刘国权 栾军华. 一个基于平均N面体模型的晶粒长大速率方程[J]. 金属学报, 2009, 45(12): 1421-1424.
[13] 高英俊 张海林 金星 黄创高 罗志荣. 相场方法研究硬质颗粒钉扎的两相晶粒长大过程[J]. 金属学报, 2009, 45(10): 1190-1198.
[14] 陈礼清 隋凤利 刘相华. Inconel 718合金方坯粗轧加热过程晶粒长大模型[J]. 金属学报, 2009, 45(10): 1242-1248.
[15] 王浩; 刘国权 . 基于MacPherson-Srolovitz 拓扑依赖速率方程的三维晶粒尺寸分布研究[J]. 金属学报, 2008, 44(7): 769-774 .