两相间的扩散:扩散偶两侧的材料成分均匀
目的: 学习在恒温下的扩散模拟,本例中扩散前,扩散偶两侧的材料具有不同的相结构且成分均匀;
模块: 扩散模块
热力学+迁移率数据库: FeCrNi.tdb
批处理文件: Example_#4.3.pbfx
计算过程:
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创建工作空间,选择扩散模块: 参见Pandat 用户手册: 工作空间(Workspace);
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调用 FeCrNi.tdb数据库,选择所有组元: 参见Pandat 用户手册: 调用数据库;
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单击 PanDiffusion → Diffusion Simulation,设置计算条件,如图 1。首先将“Region Composition Distribution”设置为“Uniform”,单击Region_1设置扩散偶左侧的成分为30Cr-10Fe-60Ni (at%),再单击Region_2将扩散偶右侧的成分设置为55Cr-40Fe-5Ni (at%) (未显示在图 1中);
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Region_1 和 Region_2的长度设置为100 mm, 总的格点数 (# of Grids)为 100;
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扩散偶的热处理条件 (Thermal History) 设置为1000°C下恒温200小时;
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如图 1 所示的设置,输出结果仅包括初态和终态的成分分布图,点击OK开始计算。
计算后处理:
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计算结果如图 2; 添加图例和文字: 参见Pandat 用户手册: 图形工具常用快捷按钮; 修改图形外观: 参见Pandat 用户手册: 属性;
可获取的信息:
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图 3 所示为Fe-Cr-Ni三元体系1000°C的等温截面,一侧为Fcc,另一侧为Bcc。扩散偶两侧材料的初始成分分别位于两个相区,表明扩散会穿过Fcc+Bcc两相区;
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扩散偶在1000°C保温200小时后,Fcc 和Bcc 之间的相边界发生移动;