孿晶對α鐵力學(xué)性能影響的模擬研究.pdf

1、本文選取納米孿晶BCC金屬鐵，通過分子動力學(xué)模擬的方法，研究了納米孿晶鐵在拉伸載荷下的變形行為，考察了在拉伸載荷下不同孿晶厚度、溫度、孿晶界不同旋轉(zhuǎn)角度對材料力學(xué)性能的影響，以及孿晶界對裂紋擴展的影響。利用可視化軟件（OVITO）分析納米孿晶鐵的微觀變形機制。主要包含以下內(nèi)容：
　?。?）研究了不同孿晶厚度的納米孿晶鐵在不同溫度時受到拉伸載荷的力學(xué)行為。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著孿晶厚度的增大，納米孿晶鐵的楊氏模量和屈服強度也隨之增大，遵循反

2、常的Hall-Petch關(guān)系，其變形機制以孿晶界處產(chǎn)生的變形孿晶為主導(dǎo)。單晶鐵的塑性變形同樣以孿晶變形為主；溫度對納米孿晶鐵的變形機制沒有影響，溫度越高，其屈服強度和楊氏模量越小。
　?。?）研究了孿晶界不同旋轉(zhuǎn)角度和溫度對納米孿晶鐵力學(xué)行為的影響。研究結(jié)果表明：將孿晶界旋轉(zhuǎn)一定角度后，由于其施密特因子增大，孿晶界處更容易滑移，峰值應(yīng)力相應(yīng)降低，此時納米孿晶鐵的變形則以孿晶界的遷移和去孿晶為主；溫度對其變形機制并無明顯影響。