抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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マグネシウム合金のミクロ組織は,その機械的性質を決定する重要な因子の一つである。マグネシウム合金の稠密六方構造(hcp)の複雑性のため、従来のミクロ組織キャラクタリゼーション手段は、マグネシウム合金の組織形態と進化過程の追跡を完全に満たせない。数値シミュレーション技術の発展に伴い、フェーズフィールド法シミュレーション技術は、その独特な優位性により、マグネシウム合ミクロ組織の発展を模擬する有力なツールとなりつつある。稠密六方構造は面心立方構造結晶(fcc)の異方性特徴と異なり、hcp構造に適した位相場モデルを構築する必要がある。現在、多くのフェーズフィールドシミュレーションが立方晶構造系の合金に集中し、hcp構造の合金相場シミュレーションの研究が遅れている。特に、マグネシウム合金は、最も軽い金属構造材料として、密度が小さく、比強度、比剛性が高いなどのメリットがあり、航空、自動車及び国防軍工などの分野で幅広く応用されている。近年、マグネシウム合金のミクロ組織進化に対して大量な相場シミュレーション研究が行われているが、多くの問題に直面している。(1)研究は主に商用マグネシウム合金の模擬研究に集中し、その他のマグネシウム基合金はマグネシウム合金の模擬研究は比較的少ない。(2)シミュレーション尺度は二次元空間であり、三次元、四次元尺度の模擬成果は比較的多くない。(3)電場、超音波場、磁場などの物理場下でのマグネシウム合金のミクロ組織に関するシミュレーション作業は比較的少ない。近年、フェーズフィールド法シミュレーションに基づき、シミュレーション過程において、それぞれ外場などの異なる要素を考慮に入れ、マグネシウム合金のデンドライト組織進化、結晶粒成長、沈殿相の析出領域の二次元と三次元シミュレーションをより真実に近づける。相場モデルと熱物理パラメータに基づいて提案したKKSモデルと多相場モデルは、マグネシウム合金の凝固過程に最も早く応用され、実験結果と類似するシミュレーション結果が得られ、このことが合金のミクロ組織のシミュレーション研究を迅速に推進した。しかし、多相場モデルとKKSモデルのシミュレーション結果はいずれも定性的記述であり、定量的な比較を困難にし、Kar-ma定量モデルと異方性パラメータとの結合は位相場シミュレーションの定量的な問題を有効的に解決する。続いて、フェーズフィールドシミュレーションをマグネシウム合金の再結晶領域に応用し、再結晶核形成と結晶粒成長の異なるアニーリング温度におけるミクロ進化過程を再現し、再結晶核形成と成長動力学のメカニズムを明らかにした。相場模擬マグネシウム合金の固体相転移の研究は比較的に遅く、シミュレーション過程には界面エネルギーと弾性歪エネルギーの相互作用を考慮し、析出相は実験結果に近い菱形あるいは板状形態を呈する。マグネシウム合金の凝固ミクロ組織におけるフェーズフィールドシミュレーション技術の応用と開発をまず詳細に紹介し,マグネシウム合金のミクロ組織進化におけるフェーズフィールドシミュレーション技術の実験的成果を述べ,次にマグネシウム合金の再結晶粒成長のフェーズフィールドシミュレーションの研究状況を述べた。同時に,マグネシウム合金の固体相転移におけるフェーズフィールドシミュレーションの発展についてレビューした。最後に、本文では、相場シミュレーションがマグネシウム合金のミクロ組織進化に存在する主な問題を指摘し、この分野の発展傾向と将来展望を展望した。Data from Wanfang. Translated by JST.【JST・京大機械翻訳】
