MICRESS- 基于多相场理论的微观组织演化模拟软件-适用于相转变过程中在时间和空间范围内的微观组织形成计算。由德国亚琛工业大学(RWTH)ACCESS研究中心开发及维护。微观组织演化本质上取决于热力学平衡、扩散及曲率。而MICRESS软件的优势就在于能够同时处理这几个方面因素。基于多相场理论的MICRESS软件适用于多种材料,例如:钢铁、铝合金、镁合金以及镍基高温合金。能够处理凝固、晶粒长大、再结晶以及固态相变等领域的多相,多晶粒,多组元问题。
采用多相场理论的微观组织模拟是“材料基因组工程”计算平台中重要组成部分,应用前景广阔,为复杂的组织形成过程提供了新的思路。目前,已有来自欧洲、美国、中国、日本、印度、澳大利亚等多个国家的企业、科研机构及大学引进了MICRESS软件。得到全球范围内科研工作者的广泛认可,用于科研并发表了相关的文献,并取得很好的科研和教学效果:
1、可大大减少实验次数,提高科研效率,并降低实验成本;
2、可以极大地提高科研水平,使科研论文数量和质量都有很大提高,为争取市内、国家重大项目提供有力的保证和条件;
3、可培养自己的理论科学队伍,使得一些人能够脱颖而出,能够带领本学科进入国内先进行列。
MICRESS模块
应用编程界面-MICRESS-TQ,使软件直接耦合Thermo-Calc软件包,从而获取TCSAB公司开发的热力学及动力学数据。
应力应变模块-Elastic module, 可以计算微观组织的弹性应力及应变,也可以解决弹性驱动的相转变问题。
流体流动模拟模块-fluid flow simulation。
材料均匀化模块-HOMAT module,可以通过模拟微观组织预测实际性能。
MICRESS应用示例
钢铁材料
Fig1. Fe-C-Mn三元合金定向凝固枝晶生长与晶粒选择
Fig2. 钢中的交互扩散效应。线扫描(左)+ 单元素映 射(右)表明P析出量峰值相比Mn和Si发生了明 显的变化
轻合金
Fig3. AlMgMn合金显微组织中元素分布
焊料
Fig4. 枝晶生长中β-Sn吞并Ag3Sn和Cu6Sn5粒子
高温合金
Fig5. 五元高温合金枝晶生长中的元素分布