胡兴健
,
郑百林
,
杨彪
,
胡腾越
,
余金桂
,
贺鹏飞
,
岳珠峰
材料科学与工程学报
采用分子动力学方法研究压头尺寸(半径分别为1.5nm、2.5nm、3.5nm、4.5nm)和加载速度(10m/s、20m/s、30m/s、40m/s)对Ni基单晶合金γ/γ'(001)晶面纳米压痕测试结果(弹性模量和硬度)的影响.结果表明压头尺寸和加载速度对Ni基单晶合金γ/γ'(001)晶面的纳米压痕测试结果有显著影响.采用中心对称参数研究各模型不同压入深度时基体中位错的形核和运动情况,结果表明压头尺寸越大、加载速度越快,基体γ相中位错形核形式越剧烈.压头尺寸较大或加载速度较快的模型在γ相中产生了棱柱型位错环,棱柱型位错环在γ相中沿着{111}面滑移,最终在γ/γ'相界面处塞积,然后有新的棱柱型位错环产生.
关键词:
分子动力学
,
压头尺寸
,
加载速度
,
纳米压痕
,
位错
杨彪
,
郑百林
,
胡兴健
,
贺鹏飞
,
岳珠峰
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00193
通过分子动力学方法, 研究了3种含相同半径、不同深度空洞的镍基单晶合金模型与理想模型纳米压痕过程的区别. 采用中心对称参数分析4种模型在不同压入深度时基体内部位错形核、长大的过程以及空洞和错配位错对纳米压痕过程的影响. 材料的压入荷载-压入深度曲线显示, 空洞最浅的模型与理想模型相差最大. 空洞对材料纳米压痕过程有2种作用, 当压入深度较浅时(h<0.375 nm), 空洞的存在会弱化材料, 而当压入深度处于0.375~0.567 nm之间时, 空洞表面的原子对位错的长大起到阻碍作用, 使得压入荷载增加; 空洞的坍塌会吸收一部分应变能, 减少γ相中层错的形成; 当空洞完全坍塌后, 位错会在空洞原始位置纠缠, 并产生大量层错, 使得压入荷载减小. γ/γ'相相界面存在空洞时, 当达到最大压入深度, 部分错配位错分解, 且被γ相表面吸收, 形成表面台阶. 处在最深位置的空洞并未对材料纳米压痕过程产生影响.
关键词:
纳米压痕
,
分子动力学
,
空洞
,
错配位错
杨彪
,
郑百林
,
胡兴健
,
贺鹏飞
,
岳珠峰
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00193
通过分子动力学方法,研究了3种含相同半径、不同深度空洞的镍基单晶合金模型与理想模型纳米压痕过程的区别.采用中心对称参数分析4种模型在不同压入深度时基体内部位错形核、长大的过程以及空洞和错配位错对纳米压痕过程的影响.材料的压入荷载-压入深度曲线显示,空洞最浅的模型与理想模型相差最大.空洞对材料纳米压痕过程有2种作用,当压入深度较浅时(h＜0.375 nm),空洞的存在会弱化材料,而当压入深度处于0.375～0.567 nm之间时,空洞表面的原子对位错的长大起到阻碍作用,使得压入荷载增加;空洞的坍塌会吸收一部分应变能,减少γ相中层错的形成;当空洞完全坍塌后,位错会在空洞原始位置纠缠,并产生大量层错,使得压入荷载减小.γ/γ'相界面存在空洞时,当达到最大压入深度,部分错配位错分解,且被γ相表面吸收,形成表面台阶.处在最深位置的空洞并未对材料纳米压痕过程产生影响.
关键词:
纳米压痕
,
分子动力学
,
空洞
,
错配位错
