《基於相場法對時效強化過程材料機械性能的預測》是依託北京科技大學，由張瑞傑擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於相場法對時效強化過程材料機械性能的預測
- 依託單位：北京科技大學
- 項目負責人：張瑞傑
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本課題擬採用相場方法，結合經典形核理論與微觀組織的實驗觀測，建立一套研究強化相析出動力學與時效條件之間定量關係的方法，從而能夠系統地研究合金時效過程中強化相的形核、生長、粗化過程，進一步結合機械性能模型，預測出材料機械性能與時效條件的定量關係，從而為合金設計以及時效條件的最佳化提供理論指導。本課題將進一步選取工業中套用廣泛的Al-Cu-Si和Al-Mg-Si合金，準確地預測其時效過程中強化相的數量密度、體積分數以及尺寸分布，並結合時效過程的機械性能模型，預測其不同溫度下的時效曲線，實現所建模型在工業合金中的具體套用。
結題摘要
本課題建立了綜合考慮體自由能、界面能和彈性能的相場模型。結合經典形核理論與微觀組織的實驗觀測，初步建立起研究強化相析出動力學與時效條件之間定量關係的方法。並結合Al-Cu-Si和Al-Mg-Si合金系，初步實現了對析出相形貌演變的模擬。為了實現對析出相動力學的定量描述，需對模型中的未知參數用實驗數據進行最佳化與待定。具體需要最佳化的參數為：形核模型中的非均勻形核激活能與相場模型中的界面動力學係數。採用課題申請書中的最佳化方法，依據對時效強化樣品的TEM觀察，分別最佳化出上述兩個待定參數。實現相場法對強化相析出動力學的定量描述。並結合機械性能模型，達到對時效過程材料機械性能的定量預測。
