外应力场和晶界特性对多晶体中混晶形成的影响以及混晶与强度关系的模拟研究

申请者坚持学术厚积，在相场法固态相变模拟实现真实时间、尺度空间和颗粒复合体屈服强度计算取得了显著进步。同时密切关注重大应用问题，混晶在热压烧结金属基复合材料、再结晶镁合金、控轧控冷超级钢等材料中广泛存在，试验研究高成本十分困难，不存在混晶与性能的定量理论。终于本项目赢得了时机，提出用相场法模拟外应力场造成混晶现象的定量关系，同时研究晶界能和合金元素界面偏析的作用，用热压烧结铁基复合材料作为理论材料进行试验对照，协助修正模拟模型。本项目提出把晶界作为一种连续体组分，把晶粒分为数类对应不同平均尺寸而形成混晶，每个类作为复合体的1个组分，各组分分别对应不同的本构，用Eshelby模型计算混晶与屈服强度的定量关系。本研究不仅贡献计算材料技术的学术进步，而且揭示形成混晶主要因素不同的重要性顺序，创建混晶与屈服强度关系的定量理论基础。研究结果对许多重要材料的优化有重要意义。