铸造产品质量不易保证且废品率较高,其力学性能优劣和使用寿命很大程度上取决于铸件在凝固过程中所形成的微观组织,因此对铸件微观组织的形成进行模拟,来优化工艺参数、提高铸件质量,具有很重要的实际应用价值。相场是一种计算技术,它能使研究者直接模拟微观组织的形成。本课题用相场法以Fe-C-P合金为例来研究分析多元合金微观组织的形成过程。本文基于KKS二元合金相场模型发展得到的三元合金非等温相场模型,采用相场、溶质场和温度场三场耦合的方法对Fe-C-P合金非等温凝固过程中的枝晶生长进行了数值模拟。该模型从自由能入手,考虑了动力学各向异性和表面能各向异性的影响,为了模拟枝晶分枝的产生,在相场方程中加入了热扰动项。采用Visual C++6.0实现程序的计算,为了提高计算效率和节省计算时间,应用直接差分去求解两场方程,然后以.TXT方式输出计算结果,最后利用Tecplot9.0实现模拟结果的可视化。本文对等温情况和非等温情况下的枝晶形貌、溶质分布情况、溶质的偏析、枝晶尖端生长速度等作了模拟对比;研究了相场参数热扩散系数对枝晶形貌、温度场分布和最高温度值变化的影响,各向异性系数对枝晶形貌、温度场分布和枝晶尖端生长速度的影响,界面厚度对枝晶形貌、温度场分布和枝晶尖端生长速度的影响;另外还研究了溶质P的含量对枝晶形貌、温度场分布和溶质C的偏析的影响。