Прогресс в моделировании микроструктур при затвердевании металлов и сплавов. Часть II: дендриты с 2001 по 2018 гг.

Это первый обзор истории моделирования дендритного и клеточного затвердевания. В то время как Часть I рассмотрела достижения до 2000 года [Kurz W, Fisher DJ, Trivedi R. Progress in modelling solidification microstructures in metals and alloys: dendrites from 1700 to 2000. Intern Mater Rev. 2019;64:311–354], Часть II прослеживает наши моделировочные возможности, развитые в первые годы нынешнего столетия. Также представлены достижения в in-situ рентгеновских наблюдениях затвердевания металлических сплавов. Хотя упомянуты наиболее важные вкладки, авторы осознают, что такой исторический обзор неизбежно не охватывает многие достойные работы. В обзоре рассматриваются рост и морфология вершины дендрита, быстрое затвердевание, поток расплава, фрагментация, переход от колонковой к равноосной структуре, расстояния между дендритами, коалесценция, конкуренция зерен и клеточный рост. Моделирование на шкалах от нано- до макроскопических явлений затвердевания с помощью масштабных фазовых полевых расчётов или многомасштабных подходов демонстрирует потенциал для имитации реальных процессов, таких как аддитивное производство, литьё монокристаллов, сварка или передовые процессы затвердевания.