kdb文件示例: 动态再结晶模型

Reference Folder: $Pandat_Installation_Folder\Pandat 2024 Examples\PanEvolution\Grain_Recrystallization\Physical\

运行再结晶模拟,需要四个文件,如图 1所示:1) “Al-Ni.tdb”– Ni-Al 二元热力学和迁移率数据库; 2) “Ni-14Al_RX_FA_DRX.kdb”– 动力学模型和参数的 kdb 文件; 3) “Al-Ni.ini”– 定义初始晶粒结构的文件。 本例中初始晶粒尺寸(半径)设置为 25.0µm。 4) “Ni-14Al_RX_950_FA_DRX.pbfx”– Pandat 批处理文件,用于设置模拟条件,包括合金化学、热处理条件以及输出表格/图表。

图 1:  再结晶模拟所需的文件

图 2:  建立PanEvolution项目的工作空间

创建新的工作空间,选择PanEvolution项目,如图 2所示。第一个动态再结晶过程模拟使用“Fast-Acting”模型中内置的形核模型“DRX”和生长模型“RX_Simplified”。热处理过程在 .pbfx 文件中定义为:

<processing_history useRate="true">

<node time="0" T="950" dT="0" EPS="0" dEPS="0.01"/>

<node time="260" T="0" dT="0" EPS="0" dEPS="0"/>

</processing_history>

PanEvolution模块的设计使其能够进行任意热处理和加工过程的条件设置。本例中选择加工温度为 950 °C 应变速率为 0.01s-1,模拟结果如 图 3所示。

图 3:  Simulations of DRX with the Built-in and User-Defined models

为了在 KDB 中运行用户定义的生长模型,使用用户定义的形核率模型来替代内置模型。 在本例中,在KDB文件的“<VariableTable>”中定义形核率为

<Parameter type="Nucleation_Rate" value="0.001*(6.02e23/7.1E-6)*fv(@Grain)*strain_rate*exp(-301000/Rg/T)" description="user defined nucleation rate"/>.

跟内置模型相比,自定义模型中潜在的形核质点数减少,再结晶数量减少,因此由于再结晶引起的软化行为减弱,应力应变曲线如图 4 所示,红线为自定义模型,蓝线为内置模型。

图 4:  动态再结晶过程中的应力应变曲线