γ-TiAl合金中孔洞生長(zhǎng)與彌合的原子模擬.pdf

1、γ-TiAl合金有許多特別的物理和化學(xué)性能，比如低密度、高熔點(diǎn)、高彈性模量、低擴(kuò)散系數(shù)、良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和良好的抗氧化性能及耐腐蝕性能。因此，它成為了航空航天領(lǐng)域中重要的材料，尤其是在未來(lái)的超音速飛機(jī)上，引起許多研究者的關(guān)注和研究。在這篇論文中，我們用分子動(dòng)力學(xué)模擬研究了含有球形納米孔洞的γ-TiAl合金中孔洞的生長(zhǎng)和彌合，以及γ-TiAl單晶的斷裂過(guò)程。我們發(fā)現(xiàn)剪切環(huán)的發(fā)射是孔洞生長(zhǎng)的主要機(jī)制:位錯(cuò)核的不斷產(chǎn)生和剪切環(huán)的擴(kuò)展使孔洞不斷

2、長(zhǎng)大，其也是在拉伸過(guò)程中材料產(chǎn)生缺陷結(jié)構(gòu)的主要機(jī)制。此外，在γ-TiAl單晶的拉伸過(guò)程中，會(huì)形成微裂紋，其最先在孔洞表面和樣本邊界之間的變形區(qū)域形成。隨著應(yīng)變的增加，微裂紋迅速向孔洞和樣本邊界擴(kuò)展，與孔洞連接，從而形成更大的缺陷，最終導(dǎo)致了γ-TiAl單晶的撕裂。我們也研究了樣本的尺寸，應(yīng)變速率和孔洞的體積分?jǐn)?shù)對(duì)γ-TiAl單晶應(yīng)變行為的影響。隨著樣本尺寸和孔洞體積分?jǐn)?shù)的增加，γ-TiAl的屈服強(qiáng)度逐漸下降。但是隨著應(yīng)變速率的增加，屈服