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Fe-Cr合金α‘相分解及其粗化动力学的相场研究
本文主要研究Fe-Cr合金α‘相分解及其粗化动力学的相场研究。
一、Fe-Cr合金α‘相分解现象
Fe-Cr合金系统的相图显示，当Cr含量在10%以下时，合金中只存在一种相——α相。而当Cr含量超过10%时，合金中除了α相外，还出现了Cr-rich相。在高温状态下，Fe-Cr合金通常以固溶体形式存在，其中Cr溶解度随着温度的升高而增加。然而，当温度低于一定温度时，Fe-Cr合金会发生分解反应，α‘相分解为α和Cr-rich相，这是一个自发过程。
二、相场模拟
为了研究Fe-Cr合金α‘相的分解过程，我们使用相场模拟方法，该方法可以同时考虑相变以及相界迁移的动力学过程。我们开发了一个基于二元合金相场模型的模拟程序，该程序可以模拟Fe-Cr合金相变的动力学过程。我们首先构建了一个能够反映Fe-Cr合金相图的相场模型，此模型可以计算α‘相分解为α相和Cr-rich相的热力学和动力学过程。
三、模拟结果
根据相场模拟的结果，我们发现随着时间的推移，Fe-Cr合金中的α‘相发生了降解和演化的过程。在相场模拟中，我们考虑了初期α‘相的偏析和晶界扩散作用，以及其后快速粗化的过程。模拟结果表明，在α‘相分解的过程中，Fe和Cr原子的偏析是发生的，这使得α相和Cr-rich相的组分发生了变化。另外，我们还发现随着时间的推移，α‘相的晶粒大小和形貌也发生了变化。初期，α‘相中的晶粒尺寸较小，然而随着时间的推移，晶粒尺寸逐渐变大，晶界也变得不规则。
四、结论
我们开发了一个基于相场模拟的程序，用于研究Fe-Cr合金的相变动力学过程。模拟结果表明，随着时间的推移，α‘相分解为α相和Cr-rich相，Fe和Cr原子的偏析是不可避免的。另外，我们还发现随着时间的推移，α‘相的晶粒大小和形貌也发生了变化。这些研究结论有助于深入理解Fe-Cr合金的相变动力学过程，并为相关技术应用提供参考和指导。