[发明专利]一种异质金属固相焊界面金属间化合物演变相场模拟方法

权利要求书

1.一种异质金属固相焊界面金属间化合物演变相场模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、建立金属间化合物演变模拟的概念模型；

S2、建立金属间化合物演变模拟的微观相场计算模型；

S3、定义金属间化合物演变模拟的初始条件；

S4、定义金属间化合物演变模拟的计算域、边界条件和空间步长；

S5、建立金属间化合物演变模拟的热力学、动力学和晶体学数据库；

S6、求解相场计算模型，获得金属间化合物演变模拟的计算结果。

2.根据权利要求1所述异质金属固相焊界面金属间化合物演变相场模拟方法，其特征在于，步骤S1中，所述概念模型包括：

异种金属固相焊接中，异种金属分别为A和B，界面上包括金属固溶体A、金属固溶体B、金属间化合物A_x1B_y1和金属间化合物A_x2B_y2四种相，且金属固溶体A、B与金属间化合物A_x1B_y1、A_x2B_y2之间为相界面；

金属间化合物A_x1B_y1、A_x2B_y2形核之后长大，在界面上随机位置以随机大小和随机取向形核，并且金属间化合物A_x1B_y1、A_x2B_y2的厚度和宽度设定为2-4个空间步长。

3.根据权利要求2所述异质金属固相焊界面金属间化合物演变相场模拟方法，其特征在于，步骤S1中，所述概念模型还包括：

金属固溶体在紧密接触的界面位置，经过原子互扩散之后局部溶质浓度达到过饱和溶解度，自发向自由能更低的金属间化合物相转变，此时金属固溶体A被金属间化合物A_x1B_y1取代，金属固溶体B被金属间化合物A_x2B_y2取代，随着金属间化合物晶粒长大，晶界能自发逐渐降低。

4.根据权利要求3所述异质金属固相焊界面金属间化合物演变相场模拟方法，其特征在于，步骤S2中，所述微观相场计算模型包括：

先定义一个非守恒的连续场变量，用来识别不同的相或晶粒，相场模型用相场变量φ_i(x,t)(i＝1,2...,101)表示系统中金属间化合物相及其空间分布，其中φ_i＝1为A基体金属，φ_i(x,t)＝1(2＝i100)为IMC，φ_n＝1(n＝101)为B基体金属，每个相场空间都被平均分布一个独立的φ_i(x,t)(i＝1,2...,n)，并由对每个相场空间进行约束；

为了描述金属间化合物的随机晶体取向，定义金属间化合物A_x1B_y1的晶体取向为2-50随机数，定义金属间化合物A_x2B_y2的晶体取向为51-100随机数；定义金属固溶体A的晶体取向为1，定义金属固溶体B的晶体取向为101；在计算时，保持金属固溶体A和金属固溶体B的晶体取向不变，并认为金属间化合物具有随机晶体取向，忽略金属间化合物择优取向对演变动力学的影响。