На основе модификации известной кинетической модели с диффузионным ограничением Вильсона-Френкеля разработана новая кинетическая модель скорости распространения межфазной границы твердое тело/жидкость в различных металлических кристаллах (fcc – Al, Cu) и (bcc - Fe) в широком диапазоне температур, включающем области предельно допустимых значений перегрева/переохлаждения. С использованием 3-х потенциалов взаимодействия семейства EAM выполнено молекулярно-динамическое моделирование процессов плавления/кристаллизации Al, Cu и Fe в условиях глубокого перегрева/переохлаждения. Из сопоставления результатов моделирования с данными модифицированной кинетической модели построена функция отклика скорости интерфейса в области предельно допустимых значений перегрева/переохлаждения в металлах. Температурная зависимость скорости движения межфазной границы является диффузионно-ограниченной и описывается одним и тем же уравнением для каждого металла во всем температурном диапазоне.

межфазная граница твердое тело/жидкость, скорость движения межфазной границы, перегрев/переохлаждение, кинетическая модель, атомистическое моделирование

Математическое моделирование в актуальных проблемах науки и техники

Мажукин Владимир Иванович,  ,  orcid.org/0000-0001-5590-3731,  ИПМ им. М.В. Келдыша РАН

Шапранов Александр Викторович,  ,  orcid.org/0000-0001-8851-2286,  ИПМ им. М.В. Келдыша РАН

Королева Ольга Николаевна,  ,  orcid.org/0000-0001-5292-1336,  ИПМ им. М.В. Келдыша РАН

Мажукин Александр Владимирович,  ,  orcid.org/0000-0001-7538-6460,  ИПМ им. М.В. Келдыша РАН