[发明专利]一种GH4169合金热变形动态再结晶模拟方法

权利要求书

1.一种GH4169合金热变形动态再结晶模拟方法，所述方法基于动态再结晶唯象理论及元胞自动机原理，其特征在于包括以下步骤：

(1)设定初始的变形温度、模拟时间步参数，读取应变速率数据，将由晶粒正常长大生成的母相组织及进行晶界识别后的晶界元胞参数传递给动态再结晶子程序的元胞空间，并为其重新命名；

(2)计算临界应变，设置变量k，并赋值k＝0，逐步增加元胞自动机时间步，同时每一元胞自动机S各元胞的等效应变ε相应增加Δε，动态再结晶过程开始发生时，元胞的应变ε达到或大于当前工艺条件下的临界应变，记录读取此时元胞的应变ε为临界应变；其中，Δε由总应变量及总时间步计算得到；

(3)再结晶形核取向数，元胞应变ε超过临界应变，赋予该元胞一个0～1之间的随机概率值P，若P大于形核概率Pnuclei则将此晶界元胞转换为晶核元胞，作为再结晶形核，并将其元胞序列号作为该晶核的取向数；

(4)遍历每个元胞，判断并模拟晶粒长大，判断：a、再结晶晶核的邻居元胞为母相元胞或晶界元胞；b、当前时间步具有与该晶核取向数相同的元胞数目未达到动态再结晶晶粒尺寸所对应的元胞数目Ns；则控制该再结晶晶核实现晶粒长大，晶核的邻居元胞的状态值转变成与晶核元胞的状态一致，从而实现晶界的迁移；

(5)识别该时间步的晶界，重新判定晶界元胞，再结晶现象的发生使组织中出现两类新的晶界：不同再结晶晶粒之间形成的晶界及再结晶晶粒与母相之间产生的晶界；新晶界与再结晶晶粒之间存在能量差，故新晶界处也变成了再结晶晶核的萌生点；

(6)当前时间步结束后，立刻更新图像，并存储该时间步计算得到的结果，赋值k＝k+1，然后重新跳回第(3)步接着执行；当元胞自动机S达到设定的总模拟时间步时，即k大于或等于元胞自动机S，模拟过程终止，此时输出再结晶晶粒尺寸和再结晶体积分数等参数，完成GH4169合金热变形动态再结晶模拟。

2.根据权利要求1所述的一种GH4169合金热变形动态再结晶模拟方法，其特征在于：所述步骤(1)中的元胞，其元胞空间为二维四边形网格阵列。

3.根据权利要求1所述的一种GH4169合金热变形动态再结晶模拟方法，其特征在于：所述的模拟的元胞空间共包含200行×200列个元胞，各元胞的边长l为0.5μm，即模拟100μm×100μm的区域，将母相晶粒等效为圆形。

4.根据权利要求3所述的一种GH4169合金热变形动态再结晶模拟方法，其特征在于：母相晶粒等效圆形的面积求解算法为对GH4169合金金相图图片灰白处理和图片自动描边，将经过灰白处理后的图片自动描边，对图像中的晶粒进行轮廓区分编号并计算出不同编号晶粒的面积相关参数；然后通过比较原金相图中的标尺长度及处理后图片对应长度所表示的数值，计算得到图像的尺寸单位大小；最后通过等面积转换将形状不规则的晶粒转换成与其面积相等的圆并求取圆的直径。