合金凝固回顾
大概在今年5月份开始读材料工程和凝固的书。为啥呢?因为面试苹果的时候,没回答好变金grain flow的问题。有点伤面子,本来觉得聊到一些设计计算相关的不知道耶就罢了。这种问题都不会,伤面子。我画的每张钣金图从来没有标过grain flow,苹果牛逼。
几个月下来我对材料的了解比以前强了太多。所以我奉劝那些和之前的我一样,总是感觉没有方向发力的兄弟。材料力学,材料科学,理论力学,弹性力学,norton的机器设计等等;随便拿起和工作相关性大一点的开始吧! 这几个月我的状态也是起起伏伏,总体还是坚持读完了。起伏没关系的,总体坚持着就好了,别因为这周没怎么看下周也不看了。
我试着回顾下读到的 solidificatin and crystalization of metal and alloy。算是给自己一个交代。 对于凝固的理解,我远远没达到一定水准。很多问题我都不清楚,比如书中讲解了很多求解凝固速度,这些和微观组织怎么联系起来?实际中到底是温度还是浓度主导凝固?可能是不同情况下看哪个更恶劣?等等
开篇讲了热力学定律热力学概念。1 能量守恒做功 传热和内能的关系2.熵增定律 自发传热只能由高到低 3.绝对零度熵的概念 火含的概念。
然后利用这些概念开始分析。Gibbs 自由能的概念。凝固总是会发生在最低自由能上。一张相变图上,每个温度下对应的产物,都是该温度下最低自由能的产物。不同的组织他们的存在与否和存在的比例都用自由能决定。引出了非常重要的偏析的概念,固液两相中合金比例大多不同,因为要保持化学势守恒,势必在液体到固体转变时引起比例的变化。这就意味着在晶界处会有很多偏析严重的杂质!
然后讲了界面的性质,理解为无限薄的模型和理解为n层状态渐变的模型。
讲解了成核,平衡和非平衡的成核。
然后是结晶发展。开始引入了重要的浓度方程。浓度梯度引起的扩散和由凝固引起的浓度的变化平衡,构成了凝固方程。在考虑液态均匀固相无扩散情况下的Scheil 方程,对应不同的凝固比例,对应不同的浓度。 浓度的凝固方程又要考虑比如形状的张力影响,relaxation的影响等等其他因素时的简化求解。
平面凝固的方程,把直角坐标换到极坐标里面也就成了球形凝固的方程。讲了各种简化求解的方法。
同时,凝固当然也是受热传递影响的。如我之前的帖子中的方程。所以这时候,浓度和温度之间又怎么叠加起来影响呢?
然后开始分别对平面生长,胞状生长,枝晶生长,共晶,亚共晶的各个情况,分析他们的driving force和凝固方程的具体变化,求解出凝固后的固体的浓度场。突然想到,是不是可以按散热来求解凝固速度,再把凝固速度带入浓度方程,这样固体的浓度就完全知道了!
枝晶中的抛物线形状用到了抛物线坐标和伊万佐夫解。枝晶的主干之间的浓度分布,给出了利用FOURIER SERY进行简单求解的详细步骤。 共晶求解时,同时有片状共晶和点状两周,也是一种方程在直角和极坐标下的两周形势。
写的很乱,祝您新年快乐!:-)
说的很有道理,必须找一个与自己工作相关的基础学科,学到用数学解决问题,否则,永远都在应用层面当侉子。
我还不够拼,起码不如你拼!
不错,能写一段话,就不简单, 大侠,您的工作会用到这方面知识,好奇是什么岗? 山庄又升起一面旗帜!这是8爷最想看到的。:lol
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