第三章DICTRA动力学计算软件简介

第三章DICTRA动力学计算软件的介绍材料学院刘兴军教授2012年3月DICTRAApackageofThermo-calcLesson11mg动力学模型1njkkjjcJDx'1nikkiiJLx'11nnjikkiijjcJLcx'1nikjkiijDLc01exp()mgQMMRTRTexp(6)exp()mgAaQaRT0ln[]lnRTRTMRTMQ扩散通量与扩散系数Andersson和Agren(0ξ1)a=0.3,Bcc结构a=0，其他结构热力学与动力学模型菲克第一定律扩展形式扩散由化学势梯度决定一个和原子移动能力有关的动力学因子'kiL扩散系数是和热力学和动力学有关的函数纯组元自扩散系数1*DRTM*0expQDDRT0ln[]lnRTRTMQRTDEinstein关系式Arrheniuslaw0ln[]lnRTRTMQRTM纯组元在稳定结构的自扩散和杂质扩散系数的优化纯组元在亚稳结构的自扩散计算0expQDDRT1.5mQRTKV200QaDNhV：化合价Tm：熔点温度K：晶格因子Bcc_A2，K=13；Fcc_A1，K=15.5Hcp_A3，K=15.5a：晶格常数N0：阿伏伽德罗常数h：普朗克常数热力学与动力学模型阿累尼乌斯公式二元系相互作用2对于A-B二元系固溶体相，可表示为:ABA,BABABAB0()mnnnxxxxxxln[]RTRTM组元在固溶体结构的自扩散项和杂质扩散项nnabT**()()IIBAABBAABDxDxDxDxD%22lnln11lnlnABABABddxxdGdxdxRTdx根据CALPHAD方法理念本征扩散系数热力学因子热力学与动力学模型固溶体中各种扩散系数的计算相互作用参数：组元的活度系数、为、BABADICTRA软件与程序DICTRA是用于模拟多元合金扩散控制转换的通用软件包，和Thermo-Calc一样是瑞典皇家理工学院60多年的研究结果，并已经经过了20多年的发展，第一个商业版本的DICTRA于1995年首次推出。如今DICTRA已成为材料开发和加工的研究工具，并已被全球许多科研人员和工程师频繁使用。DICTRA多元扩散方程的数值解热力学计算软件Thermo-Calc热力学和动力学数据库核心操作界面基础利用热力学和动力学数据库，DICTRA可模拟包含10种以上元素材料的扩散过程。DICTRA软件与程序DICTRA模块DatabaseGesPoly-3Parrot要完成优化工作，首先要输入关于体系动力学信息的批处理文（*.TCM）、一定格式要求的实验信息文（*.POP），为了验证优化参数，还要一个集实验数据和动力学信息的文（*.DAT）数据库自由能计算优化.合金均匀化.钢的渗碳和脱碳.钢的渗氮.钢中碳氮共渗.钢中奥氏体/铁素体相变.合金钢中的珠光体长大.凝固时的微观偏析合金的.TLP键合.硬质合金的烧结.高温合金的渗碳.复合物中的互扩散，例如涂层.沉淀相粒子的粗化