共晶合金是一种实用价值很高的合金,但是由于其凝固过程中的晶体生长十分复杂而多样化,所以弄清楚多种因素之间的因果关系,并不是一件十分容易的事情。当然,共晶合金的凝固过程中的晶体生长也是受传热,传质以及固液界面能所控制,故在此对复杂的晶体生长过程,控制晶体生长的诸因素以及作用机理的概要进行阐述。本文对Pb-Sn共晶合金在忽略一些影响较小的因素基础上运用计算机,采用MC算法对其在共晶凝固长大时,即平衡凝固时的生长过程和形貌进行模拟。本文主要展开以下几个方面的工作:1在对Pb-Sn共晶合金进行模拟时,总结了国内外学者运用蒙特卡罗法模拟晶体生长时的成果和不足,采用改进后的蒙特卡罗算法,分析了Pb-Sn共晶合金生长过程中的可逆过程,确定了产生随机数的方法和程序,建立了Pb-Sn共晶合金的模拟模型,运用模拟的原理及其周期性边界条件对Pb-Sn共晶合金生长过程进行模拟。2根据共晶凝固的原理和机制及在此基础上共晶合金的生长形态,特别是片层状合金生长的定性分析,根据E. Cadirli,M. Gündüz所作的Pb-Sn共晶合金凝固的试验,确定Pb-Sn共晶合金模拟所需要的物理参数,即为层间距λE同温度梯度G ,生长速率V和冷却速率GV ,根据Jackon-Hunt模型及其片层状合金形成的过冷度和界面的平均曲率得出了λE和G(V恒定),或λE和V (G恒定)之间的关系:即当G ,V和GV增大时,λE是减小的。3以前两项工作为基础和依据,编制程序进行模拟,并最终得出结果,将模拟的结果同实验和理论结论相比较,结果两者在物理参数和合金的形貌上都吻合较好。在共晶合金的平衡凝固阶段,当冷却的速度适中时,片层状共晶组织的形貌可以通过计算机形象的模拟出来。