铜合金

铜合金是金属合金有铜作为它们的主要成分。它们具有很高的耐腐蚀性能。最著名的传统类型是青铜，其中锡是一个重要的补充，和黄铜，使用锌代替。

铜合金通常作为铅框材料使用，因为它们的高电子导电性、热传导性能、耐腐蚀性。在铅框的制造过程中，铜合金被弯曲、涂层和蚀刻。因此，铜合金中包含的沉淀应该足够细，不会干扰均匀处理过的表面。

这种合金的候选材料之一是铜铁合金。然而，对于这种类型的合金，必须小心，以防止铁晶粒，这对铅框质量有有害的影响。目前市场需要一种用于铅框制造的蚀刻工艺和一种用于LED的高质量铜合金带，因此我们需要找出如何减少铸造过程中形成的晶体晶粒、沉淀和氧化物等杂质。

直接观察铸造过程中微观组织的变化是非常困难的。因此，当我们试图通过实验找到最佳的铸造工艺时，我们必须观察在一定条件下的组织，然后在不同条件下重复相同的实验。这种试错调查的方式从未被认为是一个有效的过程。

针对这一问题，我们尝试用数值模拟技术分析铜铁合金的凝固过程和组织，以抑制铁晶粒粗化。在本研究中，我们使用了相场方法(1）可以处理随时间变化的合金元素浓度分布和各相的具体形貌。研究了合金成分、冷却速率和铁晶粒形成机制对铜铁合金凝固组织的影响，重点研究了铁晶粒的尺寸。