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Ti(C,N)基金属陶瓷显微结构演化的蒙特卡罗模拟研究

肖水清  伍尚华  
【摘要】:应用计算机仿真研究陶瓷材料烧结过程中微观组织结构演化,具有减少实验次数、降低成本、提高效率的优点,以达到控制与预测产品质量的目的。本文应用蒙特卡罗模拟方法,通过Matlab平台开发模拟程序,对Ti(C,N)基金属陶瓷在烧结过程中晶粒正常生长的过程开展模拟研究。然后,应用真空烧结实验制得的Ti(C,N)基金属陶瓷样品,应用扫描电子显微镜观察其背散射下的显微结构,将模拟结果与实验结果进行比较。结果表明,应用蒙特卡罗法基于Matlab开发的程序能够正确模拟Ti(C,N)基金属陶瓷晶粒生长现象,随着模拟步长的增长,显微组织趋向于亚稳态后晶粒的生长速度开始趋缓慢;晶粒的整体数目随着模拟时间的增加不断减少,而平均晶粒尺寸明显增大,小晶粒变小或被吞噬,大晶粒不断长大,与实际晶粒长大的微观变化特征较为吻合。

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