一个新的用于元胞自动机模拟微观组织的溶质分配模型及其计算验证

摘要

在已有的几种溶质再分配计算模型的基础上,建立了一个新的更为合理的溶质再分配模型.该模型充分考虑了枝晶生长过程中可能出现的固/液界面元胞的各种状态及其邻居元胞的各种状态,根据这两者的不同状态,分别建立不同的计算公式展开计算.利用所建立的模型消除了原有的扩散控制的元胞自动机(CA)生长模型存在的在晶界处元胞不凝固的缺陷.接着,为了进一步验证模型的可靠性,在Kurz-Giovanola-Trivedi方法控制的CA生长模型中引入新的溶质再分配计算模型,对Al-4.7 wt%Cu合金铸锭进行了模拟计算,并与实验结果进行了金相组织和成分分布两方面的对比,表明新模型具有较好的精确性.