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冷速对液态金属Mg凝固过程中微观结构演变的影响  
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【英文篇名】 Simulation study of effect of cooling rate on evolution of microstructures during solidification of liquid Mg
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【作者】 吴博强; 刘海蓉; 刘让苏; 莫云飞; 田泽安; 梁永超; 关绍康; 黄昌雄;
【英文作者】 Wu Bo-Qiang; Liu Hai-Rong; Liu Rang-Su; Mo Yun-Fei; Tian Ze-An; Liang Yong-Chao; Guan Shao-Kang; Huang Chang-Xion; School of Materials Science and Engineering; Hunan University; School of Physics and Microelectronics; College of Big Data and Information Engineering; Guizhou University; Zhengzhou University;
【作者单位】 湖南大学材料科学与工程学院; 湖南大学物理与微电子科学学院; 贵州大学大数据与信息工程学院; 郑州大学材料科学与工程学院;
【文献出处】 物理学报 , Acta Physica Sinica, 编辑部邮箱 2017年 01期  
期刊荣誉:中文核心期刊要目总览  ASPT来源刊  中国期刊方阵  CJFD收录刊
【中文关键词】 液态金属Mg; 快速凝固; 微观结构演变; 分子动力学模拟;
【英文关键词】 liquid metal Mg; rapid solidification process; microstructure evolution; molecular dynamics simulation;
【摘要】 采用分子动力学方法对不同冷速下液态金属镁(Mg)快速凝固过程中的微观结构演变进行了模拟研究.并采用能量-温度(E-T)曲线、双体分布函数、Honeycutt-Andersen键型指数法、原子团簇类型指数法(CTIM-3)以及三维可视化等方法系统地考察了凝固过程中微观结构演变与相转变过程.结果发现:在以冷速为1×10~(11)K/s的凝固过程中,亚稳态bcc相优先形成,随后大量解体,其变化规律符合Ostwald规则,系统最终形成以hcp结构为主体与fcc结构共存,中间还夹杂部分bcc结构的致密晶体结构.在1×10~(12)K/s冷速下,结晶过程呈现迟缓现象,形成bcc结构的初始温度降低,系统形成以hcp居多、与bcc和fcc三相共存的结构,且因相互竞争、相互制约而导致不易形成粗大的晶粒结构.而在1×10~(13)K/s冷速下,系统则形成以1551,1541,1431键型为主的多种非晶态基本原子团组成的非晶态结构.此外,在冷速1×10~(12)与1×10~(13)K/s之间的确存在一个形成非晶态结构的临界冷速.
【英文摘要】 Magnesium metal and its alloys are widely used in industry, especially, as biodegradable materials are highly suitable for biomedical applications. Since macroscopic properties and service behaviors of materials are mainly determined by their microstructures, it is very important to in depth understand the melting structure of pure magnesium and its evolution process in solidification process. In this work, a molecular dynamic simulation studyis performed with embedded atom method potential at different coo...
【基金】 国家自然科学基金(批准号:51102090); 新世纪优秀人才支持计划(批准号:NCET-12-0170); 湖南省自然科学基金(批准号:2016JJ2023)资助的课题~~
【更新日期】 2017-02-06
【分类号】 TG146.22
【正文快照】 1引言 由于金属Mg及其合金具有密度小、比强度高、比弹性模量大、散热好、消震性好、承受冲击载荷能大、耐碱腐蚀性能好等重要特点,广泛应用于航天、汽车、电子及生物材料等领域.由于金属材料的宏观性能主要是由其微观结构决定的,而微观结构又主要是由其凝固过程决定的,因此,?

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