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(kuò)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(jī)制。主要包含以下內(nèi)容：
　　（1）研究了不同孿晶厚度的納米孿晶鐵在不同溫度時(shí)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(qiáng)度也隨之增大，遵循反

2、常的Hall-Petch關(guān)系，其變形機(jī)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(jī)制沒有影響，溫度越高，其屈服強(qiáng)度和楊氏模量越小。
　　（2）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(shí)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(jī)制并無明顯影響。