两相间的变温扩散：扩散偶两侧的材料成分均匀

目的: 学习在不同温度下的扩散模拟，在扩散前，扩散偶两侧的材料具有不同相结构，但组分均匀；

模块: 扩散模块

热力学+迁移率数据库: FeCrNi.tdb

批处理文件: Example_#4.4.pbfx

计算过程：

  • 创建工作空间，选择扩散模块： 参见Pandat 用户手册: 工作空间（Workspace）；

  • 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；

  • 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）；

  • Region_1 和 Region_2的长度设置为100 mm， 总的格点数 (# of Grids)为 100；

  • 扩散偶的热处理条件 (Thermal History) 设置为1000°C下恒温200小时，然后温度在100小时内从1000°C线性降至900°C（降温速率为1°C/min）；

  • 单击“Select Phase”，将Fcc和Bcc设置为entered相，将其他相设为suspended。

  • 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：

可获取的信息:

  • 将扩散偶在1000 °C 保持200小时后，再于100小时内逐渐下降至900 °C ，模拟可以获得整个热处理后成分分布图；

  • 学习如何设置扩散模拟条件，进行多步变温热处理的扩散模拟；

图 1:   设置扩散模拟条件

图 2:   计算的扩散300小时的成分分布图