kdb文件示例: 同时模拟析出与晶粒长大

参考文件夹: $Pandat_Installation_Folder\Pandat 2024 Examples\PanEvolution\Grain_Precipitation\Ni-14Al_Microstructure_Zener.kdb

本例将介绍如何模拟沉淀相析出与晶粒长大同时发生的过程。Ni-14Al at.% 合金首先在 800 °C 保温10000 秒之后接着从10000s 至 30000s 之逐渐冷却到550°C。合金成分和热处理 调节保持在条件批处理文件 “Ni-14Al_Microstructure.pbfx” 中。第一步模拟中,选择默认条件,没有考虑Zener钉扎效应。初始状态中没有L12_Fcc (γ’) 相,平均晶粒尺寸为 1.0µm; 初始组织文件Al-Ni.ini如下所示:

<Grain name="Fcc">

<Parameter name="size" value="1e-6" description="average size" />

<Parameter name="volume_fraction" value="1" description="volume fraction" />

<Parameter name="size_distribution" value="2" number_cells="1000" sigma="0.3" description="initial psd shape: 0-uniform; 1-normal; 2-lognormal;10: user-defined psd" />

</Grain>

图 1图 2所示分别为热处理过程中晶粒和第二相颗粒的平均尺寸和体积分数的演变规律。由图可见,在800°C等温过程中,析出相开始形核,析出相和晶粒都发生长大。等温结束后,大约有10%的初生γ’ 相,平均晶粒尺寸由1 μm 长大至 1.5 μm。 在接着的连续冷却过程中,出现次生和再次生 γ’ 相,如图 3所示。因此,由于这些小的颗粒的形成,析出相的平均晶粒尺寸出现降低 (图 1 中红线),在低温下晶粒的长大速率降低(图 1 中蓝线)。

图 1:  平均晶粒尺寸和第二相颗粒尺寸随时间演变规律

图 2:  晶粒与第二相颗粒体积分数随时间演变规律

图 3:   γ’ 相在热处理后的颗粒尺寸分布