《金屬再結晶織構的相場模擬與擇優取向機制》是依託中南大學，由李賽毅擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：金屬再結晶織構的相場模擬與擇優取向機制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李賽毅
- 依託單位：中南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
：本項目基於相場動力學研究晶體學取向和應變儲能等因素的序參量表示方式及相應相場方程的構建，引入晶界能和晶界遷移率的分子動力學計算，提出再結晶形核擇優取向的能量原則，建立再結晶退火織構與組織演變的相場模型，以更好反映再結晶過程中的物理行為、定量預測再結晶織構的演變；選取具有不同層錯能的面心立方金屬，進行多種變形路徑和變形程度的塑性加工，研究退火過程中的再結晶行為和織構及組織演變，確立通過電子背散射衍射和X 射線衍射相結合以確定模擬所需初始條件的方法；結合實驗和模擬結果，深入探討晶粒在形核和長大階段的擇優取向機制及其物理本質、層錯能的影響。相關理論和實驗成果的取得將進一步揭示材料結構特性與狀態及退火條件對再結晶行為的影響規律和機理，豐富和發展金屬材料再結晶理論和建模與仿真技術，為有效控制材料的退火織構、組織及性能提供重要的理論依據和方法。
結題摘要
本項目採用以純鋁和紫銅為代表的層錯能不同的典型面心立方金屬，開展了冷軋、等通道轉角擠壓(ECAE)、累積疊軋焊(ARB)三類塑性加工和退火試驗，定量測試和表征了形變和退火過程中微觀組織和晶體學織構的演變規律；在理論方面，發展了合成驅動力分子動力學晶界遷移計算方法、截斷球形分子動力學晶界能計算方法，構建了純鋁晶界特性大型資料庫；提出有效格線追蹤相場計算方法，提出了最小晶界能形核准則、晶核吞噬基體晶粒長大的最大遷移速率準則以及再結晶晶粒間競爭長大的局部能量最小化準則，確立了充分考慮形變材料微結構特徵、形核和長大動力學的再結晶退火行為與組織及織構演變的相場和蒙特卡羅模型；結合模擬和實驗結果，開展了冷軋純鋁再結晶退火過程中晶粒形核及長大微觀組織與織構的模擬計算，驗證了模型的精度和計算效率，深入探討了定向形核和擇優長大對退火織構演變的影響及其機理，獲得了關於再結晶織構形成納觀-微觀物理本質的新認識。相關理論和實驗成果的取得進一步揭示了材料結構特性與狀態及退火條件對再結晶行為的影響規律和機理，豐富和發展金屬材料再結晶理論和建模與仿真技術，為有效控制材料的退火織構、組織及性能提供了理論依據和方法。
