晶粒細化模擬
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-05
晶粒細化模擬的視頻教程
基于MATLAB的三維元胞機教學（針對晶粒模擬具有優勢）
以三維生命游戲詳細講解三維元胞機的實現原理及方式，該課程對于后續使用三維元胞機編寫如晶粒生長、再結晶等三維模擬程序具有指導作用，課程優惠，請私信。
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晶粒細化模擬的實例教程
晶粒細化不僅可以產生更多等軸晶結構，而且可以改善鋁液流動性，減少鑄造缺陷，是提高材料綜合性能的關鍵手段。通過加入Al-Ti-B、Al-Ti-C等細化劑實現晶粒細化是最為常見的做法，也由此帶動了Al中間合金產業的發展。隨著這些細化劑的推廣使用，人們發現Si元素會削弱其細化作用，即所謂的“中毒”現象。由此，抗Si毒化的Al-Nb-B細化劑成為熱點，但其在制備與使用方面存在粒子沉降速率快、成本高等諸多問題，并且其細化與抗Si毒化機制尚不清楚。
河北科技大學聯合北京科技大學、清華大學等研究團隊，通過在Al-Nb-B中加入Ti，調控制備出富含“三明治”結構(Nb,Ti)B2顆粒的Al-Nb-Ti-B中間合金。測試、計算表明，該結構有效降低了Si原子的吸附傾向，提高了與Al原子的結合強度，同時 (Nb,Ti)B2襯底與Al的晶格失配降低，這些因素共同決定了 (Nb,Ti)B2在Si含量較高時仍具有良好的晶粒細化能力。該研究為調控制備多結構Ni-Ti硼化物顆粒，以設計新型的抗Si毒化晶粒細化劑提供了新的思路，對促進相應中間合金制品的研發有重要意義。相關論文以題為“Revealing the mechanism of grain refinement and anti Si-poisoning induced by (Nb, Ti)B2 with a sandwich-like structure”發表在Acta Materialia上。河北科大蘇孺，北科王沿東，清華荊濤為該文章共同通訊作者，青年教師吳大勇，博士麻思達為共同第一作者。
展開 故促使柱狀晶向等軸晶演化(CET)，獲得具有各相同性的晶粒細化的等軸晶獲得了極大的關注。獲得等軸晶主要通過調節過程參數，例如溫度梯度(G)，S/L界面生長速率(R)，冷卻速率進行制造。并且合金成分也是影響等軸晶形成的主要因素。
為了使CET發生，過冷液體必須存在于柱狀前端之前，以使大部分等軸晶粒形核或使分離的固體碎片或未熔化的粉末存活和生長。過冷(ΔTCS)溶質產生ΔTCS的速率由生長限制因子Q決定，其中具有大Q值的溶質快速產生ΔTCS并且被認為是可以提供有效晶粒細化的生長限制溶質。Ti-6Al-4V中的Al和V溶質不提供ΔTCS (Al和V溶質在Ti 中具有可忽略的Q值)，因此Ti-6Al-4V在AM期間難以實現CET。
【成果簡介】
近日，昆士蘭大學M.J. Bermingham(第一兼通訊作者)在Acta Materialia發表題為“Promoting the columnar to equiaxed transition and grain refinement of titanium alloys during additive manufacturing”的文章。研究人員對基于絲材增材制造過程中凝固的熱力學條件進行了表征，并探索了合金成分對等軸晶形成的作用(β-Ti在La2O3形核，實現了顯著的細化和等軸晶粒形成) 。由于熱環境是動態的，只有當溫度梯度充分降低以允許組分過冷時才能實現等軸晶粒形成。
展開 現代鐵水凈化技術
長時間以來，為了減少鐵水中的夾雜物從而獲得純凈鐵水一般使用三種方法：高溫熔煉、過濾網、聚渣劑。高溫熔煉能清除鐵水中的夾雜物嗎？在煉鋼生產中，鋼水溫度高達1700度左右，鋼水中的夾雜物尚需使用“爐外精煉技術”才可以去除，而鐵水最高溫度無非1500度左右，怎么可能清除鐵水中的夾雜物呢？
過濾網能清除鐵水中的夾雜物嗎?過濾網受孔洞大小限制，只能過濾顆粒較大的宏觀類浮渣，假若其孔洞小到可以過濾以微米計算的微觀夾雜物，鐵水如何順暢通過而進入鑄型？因此我們認為：過濾網只能過濾扒渣未盡的鐵水表面浮渣。
聚渣劑只能聚集鐵水表面浮渣而方便扒出，是一種常識，無須多議。因此，使用“高溫熔煉”、“過濾網”、“聚渣劑”等傳統手段，只能解決鐵水表面浮渣，對于混熔或懸浮在鐵水中的各種非金屬夾雜物，事實上是處于束手無策的狀態。
基于上述認識，我們根據“鐵水凈化理論” ，結合在鑄造生產中，使用鐵神一號凈化劑的實際經驗，總結出現代鐵水凈化技術，希望達到三個目的：
一是統一思想。使廣大鑄造工作者認識到：要生產優質鑄件，必須獲得純凈鐵水；
二是使盡可能多的鑄造企業掌握和使用現代鐵水凈化技術，提高國產鑄件產品的質量。
三是使盡可能多的鑄造企業通過生產優質鑄件產品，尤其是生產質量好，成本低的優質鑄件產品，提高盈利能力，從而增加鑄造企業的市場競爭力。
產品咨詢：蔣維亞先生
聯系電話：13699018604（可加微信）
座機電話：028-87150656
展開 現代鐵水凈化技術
長時間以來，為了減少鐵水中的夾雜物從而獲得純凈鐵水一般使用三種方法：高溫熔煉、過濾網、聚渣劑。高溫熔煉能清除鐵水中的夾雜物嗎？在煉鋼生產中，鋼水溫度高達1700度左右，鋼水中的夾雜物尚需使用“爐外精煉技術”才可以去除，而鐵水最高溫度無非1500度左右，怎么可能清除鐵水中的夾雜物呢？
過濾網能清除鐵水中的夾雜物嗎?過濾網受孔洞大小限制，只能過濾顆粒較大的宏觀類浮渣，假若其孔洞小到可以過濾以微米計算的微觀夾雜物，鐵水如何順暢通過而進入鑄型？因此我們認為：過濾網只能過濾扒渣未盡的鐵水表面浮渣。
聚渣劑只能聚集鐵水表面浮渣而方便扒出，是一種常識，無須多議。因此，使用“高溫熔煉”、“過濾網”、“聚渣劑”等傳統手段，只能解決鐵水表面浮渣，對于混熔或懸浮在鐵水中的各種非金屬夾雜物，事實上是處于束手無策的狀態。
基于上述認識，我們根據“鐵水凈化理論” ，結合在鑄造生產中，使用鐵神一號凈化劑的實際經驗，總結出現代鐵水凈化技術，希望達到三個目的：
一是統一思想。使廣大鑄造工作者認識到：要生產優質鑄件，必須獲得純凈鐵水；
二是使盡可能多的鑄造企業掌握和使用現代鐵水凈化技術，提高國產鑄件產品的質量。
三是使盡可能多的鑄造企業通過生產優質鑄件產品，尤其是生產質量好，成本低的優質鑄件產品，提高盈利能力，從而增加鑄造企業的市場競爭力。
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長時間以來，為了減少鐵水中的夾雜物從而獲得純凈鐵水一般使用三種方法：高溫熔煉、過濾網、聚渣劑。高溫熔煉能清除鐵水中的夾雜物嗎？在煉鋼生產中，鋼水溫度高達1700度左右，鋼水中的夾雜物尚需使用“爐外精煉技術”才可以去除，而鐵水最高溫度無非1500度左右，怎么可能清除鐵水中的夾雜物呢？
過濾網能清除鐵水中的夾雜物嗎?過濾網受孔洞大小限制，只能過濾顆粒較大的宏觀類浮渣，假若其孔洞小到可以過濾以微米計算的微觀夾雜物，鐵水如何順暢通過而進入鑄型？因此我們認為：過濾網只能過濾扒渣未盡的鐵水表面浮渣。
聚渣劑只能聚集鐵水表面浮渣而方便扒出，是一種常識，無須多議。因此，使用“高溫熔煉”、“過濾網”、“聚渣劑”等傳統手段，只能解決鐵水表面浮渣，對于混熔或懸浮在鐵水中的各種非金屬夾雜物，事實上是處于束手無策的狀態。
基于上述認識，我們根據“鐵水凈化理論” ，結合在鑄造生產中，使用鐵神一號凈化劑的實際經驗，總結出現代鐵水凈化技術，希望達到三個目的：
一是統一思想。使廣大鑄造工作者認識到：要生產優質鑄件，必須獲得純凈鐵水；
二是使盡可能多的鑄造企業掌握和使用現代鐵水凈化技術，提高國產鑄件產品的質量。
三是使盡可能多的鑄造企業通過生產優質鑄件產品，尤其是生產質量好，成本低的優質鑄件產品，提高盈利能力，從而增加鑄造企業的市場競爭力。
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晶粒細化模擬的最新內容
結合電子背散射衍射（EBSD）實驗與耦合熱–力的多晶相場模擬，揭示電鍍 TXV-Cu 在退火過程中的晶粒演化行為及其對可靠性的影響;基于相場方法的退火晶粒演化模型，將溫度依賴的界面遷移率、界面能及熱膨脹效應納入描述框架，從而在數值模擬中再現 TXV-Cu 的微觀組織演變過程。該模型不僅能夠為實驗觀察提供理論支撐，還可進一步用于預測不同工藝參數下 TXV-Cu 的組織演化規律，為優化工藝與提升器件可靠性提供指導
[圖片]
<p> 已有大佬做了基于cohesive+泰森多邊形(Voronoi)插件模擬晶粒之間的晶界開裂的視頻，這個視頻中晶粒模型主要是通過homtools插件建立的，cohesive單元的建立是通過Cohesive_generator_2D3D插件實現的。附上視頻鏈接：</p><div contenteditable="false" width="100%">
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python模擬晶粒生長
0 引言
首先祝大家勞動節快樂，勞動人民最光榮！
這應該是cluster目前最后一個應用場景了。
離散元的模擬思路是從微觀力學行為去反映宏觀特性，在這個過程中，能夠實現的現實的因素越多，得到的力學行為也就越準確。所以我們很多人去做柔性三軸，并不是為了去研究力學特性，而是為了得到更加準確的宏觀特性與現實相比對。
巖石也是一樣，一個完整的巖石應當包括礦物晶粒和膠結物
? 基于黃umat梯度結構晶粒變形模擬
案例實操
1，建立包含896個晶粒的梯度多晶模型
2，對多晶模型賦予對應的材料屬性
3，X0方向固定，施加X1方向50%工程應變的拉伸載荷
4，保留晶界形狀，使用CPE3單元
5，提交與后處理材料數據
梯度晶粒幾何模型
模型載荷示意圖
不同時刻材料的對數應變分布
Al-Si鑄造合金以其優異的鑄造性能和出色的強度重量比，在汽車和航空航天工業中廣泛應用。晶粒細化不僅可以產生更多等軸晶結構，而且可以改善鋁液流動性，減少鑄造缺陷，是提高材料綜合性能的關鍵手段。通過加入Al-Ti-B、Al-Ti-C等細化劑實現晶粒細化是最為常見的做法，也由此帶動了Al中間合金產業的發展。隨著這些細化劑的推廣使用，人們發現Si元素會削弱其細化作用，即所謂的“中毒”現象。由此，抗Si毒
現代鐵水凈化技術
長時間以來，為了減少鐵水中的夾雜物從而獲得純凈鐵水一般使用三種方法：高溫熔煉、過濾網、聚渣劑。高溫熔煉能清除鐵水中的夾雜物嗎？在煉鋼生產中，鋼水溫度高達1700度左右，鋼水中的夾雜物尚需使用“爐外精煉技術”才可以去除，而鐵水最高溫度無非1500度左右，怎么可能清除鐵水中的夾雜物呢？
過濾網能清除鐵水中的夾雜物嗎?過濾網受孔洞大小限制
現代鐵水凈化技術
長時間以來，為了減少鐵水中的夾雜物從而獲得純凈鐵水一般使用三種方法：高溫熔煉、過濾網、聚渣劑。高溫熔煉能清除鐵水中的夾雜物嗎？在煉鋼生產中，鋼水溫度高達1700度左右，鋼水中的夾雜物尚需使用“爐外精煉技術”才可以去除，而鐵水最高溫度無非1500度左右，怎么可能清除鐵水中的夾雜物呢？
過濾網能清除鐵水中的夾雜物嗎
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長時間以來，為了減少鐵水中的夾雜物從而獲得純凈鐵水一般使用三種方法：高溫熔煉、過濾網、聚渣劑。高溫熔煉能清除鐵水中的夾雜物嗎？在煉鋼生產中，鋼水溫度高達1700度左右，鋼水中的夾雜物尚需使用“爐外精煉技術”才可以去除，而鐵水最高溫度無非1500度左右，怎么可能清除鐵水中的夾雜物呢？
過濾網能清除鐵水中的夾雜物嗎?過濾網受孔洞大小限制
