BIOVIA Materials Studio在金属合金设计的应用

 

纯金属通常太软，不适合苛刻的工业应用。相反，它们可以与其他金属结合，以创造更耐用的合金化合物。材料工作室可用于在硅中设计新的合金，以满足特定的性能标准，并预测其高度复杂的相位行为。这在设计用于添加剂制造的新材料时尤为重要。平床烧结凝固过程中形成的微观结构对粉床的具体情况非常敏感。微观结构反过来又对印刷件的性能有很强的影响。在硅化方法中，研究人员可以探索巨大的化学空间，以识别新型高性能合金并了解现有合金的性能。

支持金属合金设计与BIAVIA材料工作室

BIOVIA 材料工作室与 BIOVIA 管道试验相结合，提供各种方法来识别稳定的多组件合金成分并预测其相应的材料特性。

合金

• 根据多组件合金的组成，提出稳定的晶格结构
• 计算基于 CASTEP 量子机械方法的合金的材料特性，例如
  • 机械和弹性特性
    • 弹性系数
    • 弹性模组
  • 热性能
    • 导热
    • 热膨胀
    • 热容
  • 电气性能
    • 磁矩
• 评估合金表面和涂料之间的分子相互作用

布朗大学的合金理论自动工具包 （ATAT）

ATAT 工具包中的工作流已在一组管道试点协议中实现，以预测合金稳定性和材料性能：

• 为多组合金构建集群扩展
• 使用聚类扩展来筛选各种合金配置来计算属性

增材制造

• 根据成分预测无序合金形成的能量优胜
• 确定导热性和热膨胀，可用于了解选择性激光熔化和后续冷却过程中的材料行为，以评估材料用于添加剂制造的可用性

多尺度建模

• 安装 CALPHAD 数据库并生成：
  • 相图
  • 使用相位场模拟进行凝固
• 计算 SIMULIA 和其他达索 Systémes 工具运行模拟所需的属性，例如代表卷元素 （RVE） 模型的均质化