考虑粒子阻碍效应的再结晶元胞自动机模型.pdf

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1、第35卷第8期东北大学学报(自然科学版)Vo1．35，No．82014年8月JournalofNortheasternUniversity(NaturalScience)Aug．2014doi：10．3969／j．issn．1005—3026．2014．08．018考虑粒子阻碍效应的再结晶元胞自动机模型关小军，麻晓飞’(1．山东大学材料科学与工程学院，山东济南250061；2．临沂大学工学院，山东临沂276005)摘要：为了更合理地仿真第二相粒子材料的再结晶过程，在单相材料再结晶元胞自动机模型中引入

2、Zener亚晶长大阻力和小粒子钉扎晶界的元胞取向转换规则，创建了细小的第二相粒子材料的再结晶元胞自动机模型，实现了铁素体钢板的再结晶退火过程仿真．结果表明：所建模型全面考虑了变温一回复、晶粒变形储能不均、亚晶异常长大形核机制和小粒子阻碍效应的综合影响，模拟的组织演变及其动力学分析揭示了与理论和实际相符的规律：小粒子尺寸越小、数量越多，再结晶抑制效应越强，再结晶的孕育期及过程越长．关键词：再结晶；仿真模型；元胞自动机；小粒子；晶界钉扎中图分类号：TG111．7文献标志码：A文章编号：1005—3026

3、(2014)08一l141—06ModelingofRecrystallizationforMaterial、thPrecipitatedFineParticlesbyCellularAutomatonMethodGUANXiao凡，MAXiao-fei(1．SchoolofMaterialsScienceandEngineering，ShandongUniversity，Jinan250061，China；2．EngineeringCollege，LinyiUniversity，Linyi2760

4、05，China．Correspondingauthor：GUANXiao-jun，professor，E-mail：~guan@sdu．edu．cn)Abstract：Inordertorationallysimulatetherecrystallizationprocessofthematerialwithsecond。phaseparticles，acellularautomatamodelforrecrystallizationofsingle—phasematerialwithtinyse

5、condphaseparticleswascreatedbyintroducingtheZenerforcetoresistsub—graingrowthandtheruleofcellorientationtransformationofgrainboundarypinning，andtherecrystallizationannealingprocessofaferriticsteelwassimulated．Theresultsshowthatthemodelfullyconsiderthec

6、ombinedeffectsofrecoveryatvariabletemperature，non—uniformdeformingstorageenergy，abnormalnucleationandgrowthofsub—grain，andimpedingbyfineparticlesonrecrystallization，andthesimulatedmicrostructureevolutionsandtheirdynamicsanalysisrevealsthesamelawsbothin

7、theoriesandinpractice，thatis，thesmallerisparticlesizeandthemoreisitsnumber，thestrongeristheeffectofinhibitingrecrystallizationandthelongeraretheincubationperiodandtheprocessofrecrystallization．Keywords：recrystallization；simulationmodel；cellularautomato

8、n；fineparticle；grainboundarypinning第二相粒子材料静态再结晶行为的影响始终晓艳等分别采用MonteCarlo方法模拟了小粒受到关注，原因在于材料合金化及对其组织性能子对静态再结晶的阻碍效应，这些研究是在等温、改善的需求．大量的实验研究证实，基于析出物的局部能量平衡的形核判据，以及忽略回复阶段和晶界钉扎一位错拖曳效应的晶粒细化和弥散强化模拟区域晶粒变形储能不均影响等条件下进行已成为提高强韧性的有效机制，但是，相关过程的的，与实际存在一定