当前位置:主页 > 科技论文 > 铸造论文 >

含氢原子缺陷晶界的剪切行为

发布时间:2018-09-01 07:45
【摘要】:针对4个α-Fe对称倾斜晶界,采用分子静力学考察了4个晶界中H原子偏析能的分布特征,并采用分子动力学方法研究了晶界内植入不同数量H原子对其在室温条件下剪切行为的影响.H原子通过随机方式植入界面内,利用植入H原子数量与晶界面积的比值来定义H原子面密度ρ.在含H原子晶界剪切行为分析过程中,重点考察了在不同H原子密度ρ下,4个晶界的初始塑性临界应力和晶界迁移位移的变化趋势以及4个晶界在加载过程中的微观变形机理.研究表明:晶界内的H原子偏析能明显偏低,4个晶界附近的H原子会自发向晶界内偏析;随着植入H原子数量的逐渐增多,晶界的初始塑性临界应力和后续变形阶段应力均会降低.晶界内植入H原子会从本质上改变晶界的微观变形机理,进而影响晶界在外载荷条件下的迁移属性.与不含H原子晶界的变形机理对比发现,加载过程中晶界的微结构会发生剧烈的演化,H原子的扩散和团簇化效应会导致晶界内出现纳米孔缺陷.
[Abstract]:For four 伪 -Fe symmetric inclined grain boundaries, the distribution characteristics of segregation energy of H atoms in the four grain boundaries were investigated by molecular statics. The effects of different number of H atoms implanted in grain boundaries on shear behavior at room temperature were studied by molecular dynamics method. H atoms were implanted into the interface in a random manner. The density 蟻 of H atom is defined by the ratio of the number of implanted H atoms to the grain boundary area. During the analysis of the shear behavior of the grain boundaries containing H atoms, the variation trend of the initial plastic critical stress and the grain boundary migration displacement of the four grain boundaries at different H atom densities 蟻 and the microscopic deformation mechanism of the four grain boundaries during loading were investigated. The results show that the segregation energy of H atoms in grain boundaries is obviously low, and the H atoms near the four grain boundaries will spontaneously segregate into the grain boundaries, and with the increasing of the number of H atoms implanted, The initial plastic critical stress at grain boundary and the stress at subsequent deformation stage will decrease. The implantation of H atoms in grain boundaries will change the microscopic deformation mechanism of grain boundaries in essence, and then affect the migration properties of grain boundaries under external loads. Compared with the deformation mechanism of the grain boundary without H atom, it is found that the microstructure of the grain boundary will undergo intense evolution during loading. The diffusion and cluster effect of H atoms will lead to the formation of nano-pore defects in the grain boundary.
【作者单位】: 西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室/陕西省航天结构振动控制工程实验室;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(11502191,11372238,11632014)
【分类号】:TG111.2

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 李旭;周清;陈明和;王小芳;;基于晶界迁移率与晶界能各向异性的晶粒生长元胞自动机模拟[J];机械工程材料;2012年07期

2 王桂金;;现代晶界结构理论(续) 三、与晶界结构有关的几个问题[J];材料科学与工程;1987年02期

3 王桂金;;现代晶界结构理论(续)[J];材料科学与工程;1987年03期

4 吴希俊;晶界结构及其对力学性质的影响(Ⅰ)[J];力学进展;1989年04期

5 周善佑;;晶界迁移的驱动力与约束力(续)[J];上海金属.有色分册;1991年03期

6 王桂金;晶界结构多重性的原子模拟[J];钢铁研究总院学报;1986年04期

7 贺永东;陈明安;张新明;;Al-Zn-Mg-Cu合金第二相粒子及其无析出区与晶界的作用过程研究[J];稀有金属材料与工程;2009年12期

8 陈健美,周卓夫,唐建国,张新明;一种考虑晶界能各向异性模拟晶粒长大的Monte Carlo方法[J];材料导报;2003年08期

9 王坤;陈文觉;夏爽;周邦新;;高温退火过程中316不锈钢晶界特征分布的演化[J];上海金属;2009年05期

10 卢艳丽;牧虹;侯华欣;陈铮;;晶体相场模拟晶界预熔及熔化[J];金属学报;2013年03期

相关会议论文 前1条

1 王卫国;周邦新;;“晶界工程”若干关键问题[A];第十一届中国体视学与图像分析学术会议论文集[C];2006年

相关博士学位论文 前3条

1 刘廷光;Fe-Cr-Ni合金的三维晶界网络分布特征及其对应力腐蚀开裂扩展路径影响的研究[D];上海大学;2015年

2 张静武;金属塑性变形与断裂的TEM/SEM原位研究[D];燕山大学;2002年

3 彭红兵;齿轮钢中残余元素的影响研究[D];北京科技大学;2015年

相关硕士学位论文 前6条

1 吕成成;MIF辅助γ-TiAl基合金细化晶粒和晶界工程的研究[D];南京理工大学;2016年

2 李蕊;铝合金晶界特征与耐蚀性的相关性[D];沈阳大学;2016年

3 候亚庆;Incoloy800H合金晶界特征分布优化及其性能研究[D];南京理工大学;2017年

4 张坤;Pb-Ca-Sn-Al合金轧制退火晶界特征分布研究[D];山东理工大学;2008年

5 刘渊;双晶铜晶界能及其结构稳定性的分子动力学模拟[D];南京理工大学;2012年

6 魏秀梅;贵金属(Au、Ag、Cu)低指数扭转晶界的能量和结构[D];陕西师范大学;2005年



本文编号:2216560

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/2216560.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户2e9f0***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com