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原文传递一种模拟γ-TiAl合金在非等温条件下的相场分析法

专利名称：	一种模拟γ-TiAl合金在非等温条件下的相场分析法
摘要：	本发明属于相场法技术领域，公开了一种模拟γ‑TiAl合金在非等温条件下的相场分析法。通过合金体系的热力学和动力学参数确定初始化条件；根据合金中金属间化合物的晶体结构，利用亚点阵模型构建化学自由能模型，同时利用梯度下降法计算相应的原子占位比；利用修正的势阱函数耦合各相化学自由能与结构场变量η的关系，同时加入弹性能，构建体系自由能函数；将构建的函数带入相场方程，计算出结构场变量和成分场变量的结果值，然后进行可视化处理，获得相应的组织演化图，并分析结果。本发明可以模拟不同温度下晶粒的演变过程和不同冷速下组织的演变规律。为研究金属间化合物的相变过程提供了参考。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	华南理工大学
发明人：	王刚;王富宝;吉丽;曾德长
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-06T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-09T00:00:00+0800
申请号：	CN201910166621.X
公开号：	CN109991387A
代理机构：	广州市华学知识产权代理有限公司
代理人：	罗啸秋
分类号：	G01N33/20(2019.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	510640 广东省广州市天河区五山路381号
主权项：	1.一种模拟γ-TiAl合金在非等温条件下的相场分析法，其特征在于包括以下步骤： (1)收集γ-TiAl合金体系相应的热力学和动力学参数，确定初始化条件； (2)根据TiAl合金中金属间化合物的晶体结构，利用亚点阵模型构建化学自由能模型，同时利用梯度下降法计算相应的原子占位比； (3)利用修正的势阱函数耦合各相化学自由能与结构场变量η的关系，同时加入弹性能，构建体系自由能函数； (4)将步骤(3)构建的函数带入相场方程，计算出结构场变量的结果值和成分场变量的结果值； (5)将步骤(4)中得到的结构场变量和成分场变量进行可视化处理，获得相应的组织演化图，并分析结果。 2.根据权利要求1所述的一种模拟γ-TiAl合金在非等温条件下的相场分析法，其特征在于：步骤(2)中的亚点阵模型公式如下：其中Gm是m相的化学自由能，c为对应元素的原子百分比，G0是对应元素纯物质的化学自由能，y为对应元素在亚点阵中的原子占位比；各原子占位比的相关约束如下： 3.根据权利要求1所述的一种模拟γ-TiAl合金在非等温条件下的相场分析法，其特征在于：步骤(2)中的梯度下降法算法如下，反复迭代直到收敛：其中：＝是赋值符号，α是学习率常数。 4.根据权利要求1所述的一种模拟γ-TiAl合金在非等温条件下的相场分析法，其特征在于步骤(3)中的修正的势阱函数为：弹性能为：构建的体系自由能函数为： 5.根据权利要求1所述的一种模拟γ-TiAl合金在非等温条件下的相场分析法，其特征在于步骤(4)中的相场方程如下：式中和分别是结构场变量和成分对时间的变化率，F是系统的自由能函数，包含化学自由能和弹性能，Lη是界面迁移率，M是扩散迁移率；通过傅立叶变换和有限差分法求解该偏微分方程，得到结构场变量η和成分场变量c的结果值。
所属类别：	发明专利