溶质梯度影响非等温凝固过程的相场法模拟

采用相场法模拟了Ni-Cu二元合金非等温凝固过程溶质梯度对枝晶生长的影响。结果表明：非等温凝固时，潜热的释放使固相区的温度比液相中的高，在二次枝晶生长较为密集的中心区域温度最高，固相区温度升高会使得金属重熔，发生重熔现象，晶体的生长速度和凝固区域的温度随之出现波动。溶质梯度对溶质分布影响较大，溶质梯度增加，固相率提高，溶质分配系数k增大，固相区溶质富集，形成了过饱和的固相，溶质截流效应明显。