等温线图样对熔池界面形貌的影响
材料科学
2024-12-02 v1
摘要
熔池中热力学梯度的时空分布源于不同的热输入图样或其他非平衡瞬态效应，在增材制造过程中，这会显著影响最终亚晶米素结构的演化。为考察这种变化的影响，我们用各种随着定向凝固以恒定速度移动的等温线图样来近似表示热力学梯度。我们报告了首个三维相场模拟，探讨等温线图样对固化熔池中常见细胞结构的影响。结果表明，等温线的微小变化对微观结构特征产生显著影响。我们利用固体分数、固体渗透以及溶质分区行为的合适统计表征，展示了等温线图样对枝晶结构和半固体糊状区的影响。与实验观察一致，我们发现非平面等温线会产生更细的细胞并降低微分区，而平面等温线则相反。此外，我们注意到等温线倾斜会导致所形成细胞阵列发生倾斜。我们的发现将有助于理解温度梯度图样对固化形貌、糊状区及次相演化的定性影响，这对于宏观描述固化材料至关重要。
引用
@article{arxiv.2411.18638,
title = {Effects of isotherm patterns on cellular interface morphologies of melt pool origin},
author = {Saurabh Tiwari and Supriyo Ghosh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.18638},
year = {2024}
}