Ti_(100-x)Al_(x)合金快速凝固的分子动力学模拟.pdfVIP

《热加工工艺》2022年2月第51卷第3期

參#連技术籲

Ti10^Alx合金快速凝固的分子动力学模拟

李东泽

(上海交通大学材料学院，上海200240)

摘要：应用分子动力学对液态1丨1〇〇_^1*“=10,25,50,75,90)合金的快速凝固过程进行了模拟，并通过双体分

布函数和HA键型指数法分析了凝固过程中熔体微观结构的演变特性。合金平均原子体积随温度变化的曲线表明，

在5xl012K/s冷速下，合金都形成了非晶结构；合金在降温过程中的双体分布函数显示出非晶的典型特征；合金成分

对于微观结构和非晶形成能力有显著影响，Ti25Al75合金的非晶形成能力最强，同时含有最多的表征二十面体结构的

键对。

关键词：TiAl合金；快速凝固；非晶合金；分子动力学

DOI:10.14158/j.cnki.1001-3814.

中图分类号：TG292;TG244+.3文献标识码：A文章编号：1001-3814(2022)03-0073-05

MolecularDynamicsSimulationonRapidSolidificationofTinAUAlloy

LIDongze

(SchoolofMaterialsScienceandEngineering,ShanghaiJiaoTongUniversity,Shanghai200240,China)

AbstractTherapidsolidificationprocessofliquidTi,：〇〇^Al,(^=10,25,50,75,90)alloyswassimulatedbyusing

moleculardynamics.Andtheevolutioncharacteristicsofmeltmicrostructureduringsolidificationwereanalyzedbythe

doublebodydistributionfunctionandHA(Honeycutt-Anderson)bondtypeindexmethod.Thecurvesoftheaverageatomic

volumewithtemperatureshowthatatthecoolingrateof5xlO12K/s,allrapidlysolidifiedalloysareamorphous.The

double-bodydistributionfunctionofthealloyduringcoolingshowsthetypicalcharacteristicsofamoq^hous.Thealloy

compositionhassignificantinfluenceonmicrostructureandamorphousformingability.TheTi2Al75alloyhasthestrongest

amorphousformingabilityandcontainsthemostbondpairsthatcharacterizetheicosahedralstructure.

Keywords：TiAlalloy;rapidsolidification;amorphousalloy;moleculardynamics

在材料加工中，快速凝固定义为当冷却速度极工的缺点大大限制了它在实际中的应用。人们提出

高（104K/s以上）或者过冷度极大（