边界上固定碳成分的渗碳模拟

目的: 学习恒温下的渗碳过程的扩散模拟,相边界的碳成分固定

模块: 扩散模块

热力学+迁移率数据库: Fe-Si-C.tdb

批处理文件: Example_#4.6.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 Fe-Si-C.tdb数据库,选择组元Fe和C: 参见Pandat 用户手册: 调用数据库

  • 单击 PanDiffusion → Diffusion Simulation,设置如图 1 所示计算条件;单击区域上方的红色X,删除Region_2,只保留一个区域。单击Region_1,设置成分为0.5C-99.5Fe (at%);

  • 设置区域长度 (Diff. Length)为100 mm, 总的格点数 (# of Grids)为 100;

  • 热处理的条件设置为1200 K保温25秒;

  • 单击Lower Boundary Condition(Region_1的左侧),选择“fixed_composition”,设置其值为 “x%(C)=3.0”;

  • 图 1所示的设置,将输出扩散始、末两段的成分曲线,单击OK开始计算。

计算后处理:

可获取的信息:

  • Fe-C二元体系中Fcc相的渗碳过程;下边界是确定的碳成分;

  • 图 2可见,在1200K保温25秒后,碳由边界向Fcc相逐渐扩散;

图 1:  设置扩散模拟条件

图 2:  1200K保温25秒后的C成分分布