基于分子动力学的镁合金层错能计算与研究

发布时间：2021-12-28 20:56

　　镁合金被认为是极具潜力的轻合金结构材料,但由于其晶体结构为密排六方结构,可开动的滑移系较少,镁合金的室温塑性变形能力较差,限制了镁合金在更多领域上的应用。而镁合金的塑性变形能力与位错滑移、孪生等微观塑性变形机制关系密切,因此了解镁合金的微观塑性变形机制能够为改善镁合金的塑性变形能力提供思路。层错能作为理解金属晶体切变行为的重要参数,在研究镁合金微观塑性变形机制方面一直广受关注,而温度和成分含量变化作为实际镁合金加工及成分设计中重要的参数,以往的研究受限于计算方法,较少研究这两个参数与层错能之间的联系。因此,本文基于分子动力学方法,采用次近邻修正嵌入原子势方法描述原子间的相互作用,建立了固溶含量为0³ at.%的Mg-Al、Mg-Zn和Mg-Y三种合金的随机固溶晶体模型,计算了在0⁵00 K的温度下,基面{0001}<112?0>、基面{0001}<101?0>、柱面{101?0}<112?0>和锥面{112?2}<112?3>四个滑移系的广义层错能,并对层错能随固溶原子含量的变化进行了拟合,重点... 

【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 概述
    1.2 镁合金的微观塑性变形机制
        1.2.1 镁合金的滑移机制
        1.2.2 镁合金的孪生行为
    1.3 镁合金层错能的研究现状
        1.3.1 层错能的概念及研究意义
        1.3.2 层错能的计算方法
        1.3.3 镁合金层错能的研究现状
    1.4 镁合金的分子动力学研究现状
        1.4.1 分子动力学方法简介
        1.4.2 分子动力学对镁合金塑性变形行为的研究
    1.5 研究内容及意义
        1.5.1 研究内容及技术路线
        1.5.2 研究目的及意义
2 Mg-Al合金的广义层错能计算
    2.1 模型构建与参数设计
    2.2 温度为0 K时的广义层错能
    2.3 有限温度下的广义层错能
    2.4 讨论
    2.5 本章小结
3 Mg-Zn合金的广义层错能计算
    3.1 模型构建与参数设计
    3.2 温度为0K时的广义层错能
    3.3 有限温度下的广义层错能
    3.4 讨论
    3.5 本章小结
4 Mg-Y合金的广义层错能计算
    4.1 模型构建与参数设计
    4.2 温度为0 K时的广义层错能
    4.3 有限温度下的广义层错能
    4.4 讨论
    4.5 本章小结
5 结论与展望
    5.1 主要结论
    5.2 主要创新点
    5.3 展望
参考文献
附录
    A作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录
    B. 学位论文数据集
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]层错能对铜合金室温变形及退火过程中晶粒细化的影响[J]. 李祎,张祥凯,何克坚,杨续跃.  中国有色金属学报. 2016(01)
[2]Analysis on Dissociation of Pyramidal I Dislocation in Magnesium by Generalized-Stacking-Fault Energy[J]. Qun Zu,Ya-Fang Guo,Xiao-Zhi Tang.  Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2015(07)
[3]第一性原理在镁合金研究中的应用现状[J]. 吴菊英,汤爱涛,潘复生.  材料导报. 2012(21)
[4]温度对六方系金属层错能影响的热力学模型[J]. 冯中学,张喜燕,潘复生.  稀有金属材料与工程. 2012(09)
[5]层错能在剧烈剪切变形时对晶粒细化的影响[J]. 汪建敏,周孔亢,陆晋,许晓静,姜银方.  机械工程学报. 2008(11)
[6]分子动力学模拟的主要技术[J]. 文玉华,朱如曾,周富信,王崇愚.  力学进展. 2003(01)

博士论文
[1]有限温度下材料的广义层错能、孪生及位错[D]. 刘利利.重庆大学 2015
[2]基于第一性原理和分子动力学的镁合金强韧化基础研究[D]. 豆雨辰.重庆大学 2015
[3]镁单晶形变及微结构演化行为分析[D]. 亓宏刚.北京交通大学 2013

硕士论文
[1]合金元素掺杂下镁合金广义层错能的第一性原理研究[D]. 张花元.吉林大学 2014
[2]广义层错能的第一性原理计算及定域性分析[D]. 张福州.重庆大学 2008



本文编号：3554711