Designing Optimal Temperature for Multi-directional Forging Process: A Phase-Field Crystal Study

以多向锻造温度为自变量，采用双模晶体相场模型，研究了不同温度下的形核模式、反应机制及晶界-位错相互作用。结果表明：建立了工艺参数与晶粒细化/粗化的映射关系，确定最优加工温度系数为0.23。相较于0.19、0.20、0.21、0.25及0.27等加工温度系数条件下，细化效果分别提升256.0%、146.0%、113.0%、6.7%和52.4%。温度过高会因位错湮灭导致晶粒粗化；施加应变会降低材料实际熔点。即使加工温度未超过理论熔点，仍可能发生熔化与重结晶，引发过烧现象——该现象在减少内部缺陷的同时会导致晶粒整体粗化。本研究对实际锻造工艺设计具有重要指导意义。