کاربرد روش میدان فازی در شبیه سازی انجماد آلیاژ مس و نیکل

فرآیند انجماد به عنوان پدیده انتقال حرارت همراه با تغییر فاز از دیرباز م ورد توجه محققین بوده اس ت . در این تحقیقات پدیده انجماد عمدتاً از دو منظر ماکروسکوپی و میکروسکوپی مورد بررسی قرار گرفته اس ت . متدهای مختلف شبیه سازی به عنوان ابزارهای م ؤثری در تجزیه وتحلیل جنبه های مختلف این فرآیند بکار گرفته شده اس ت . اگرچه در زمینه ماکروسکو پ ی سابقه این مطالعات به چند دهه ی گذشته باز می گردد، ولیکن شبیه سازی انجماد در مقیاس میکروسکوپی در سالهای اخیر مورد توجه خاص محققین واقع شده است. یکی از اهداف مهمی که در شبیه سازی میکروسکوپی پدیده انجماد فلزات مد نظ ر می باشد، پیش بینی چگونگی توسعه ریز ساختار حاصل از انجماد می باشدکه مستقیماً در روش های ماکروسکوپی امکان پذیر نیست. یکی از مدلهایی که اخیر ا برای مطالعه میکروسکوپی فرآیند انجماد ارائه شده اس ت ، مدل میدان فازی می باشد که در تحقیق حاضر از آن برای شبیه سازی انجماد آلیاژ مس و نیک ل در حالت دو بعد ی استفاده شده اس ت . در این مدل همزمان با حل معا د له جرم معادله دیگر ی ب ه نام پارامتر میدان فاز برای مشخص نمودن حالت فیزیکی سیستم حل خواهد ش د . در تحقیق حاضر برای حل معادلات حاکم از روش حجم کنترل مبتنی بر اختلاف محدود استفاده شده و به کمک آن رشد دو بعدی دندریتی در حالت همدما پیش بینی شده است و تأثیر فوق تبرید و غلظت اولیه آلیاژ بر چگونگی رشد و گسترش فاز جامد مورد بررسی قرار گرفته است.

Keywords:

مدل میدان فازی , انجماد , رشد دندریتی , میکروساختار , دیاگرام مس و نیکل