調(diào)控材料內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)用以提高其加工性能是研究者們一直以來共同關(guān)注的課題。在時間尺度和空間尺度極其有限的條件下,工程實踐需耗費(fèi)大量的時間和成本也難以捕捉到微結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)信息。因此,利用晶體相場法研究金屬微結(jié)構(gòu)的變形行為意義重大。本文充分利用晶體相場法在微結(jié)構(gòu)演化方面優(yōu)勢,在原子尺度和擴(kuò)散時間尺度對金屬晶體中二維三角相進(jìn)行模擬。單組元單模晶體相場模型的模擬結(jié)果表明,納米雙晶中存在兩條小角對稱傾轉(zhuǎn)晶界其結(jié)構(gòu)能夠用等距垂直排列的刃型位錯模型來描述。在體系中持續(xù)施加等面積應(yīng)變,金屬微結(jié)構(gòu)在原子層面上發(fā)生變形。變形過程中晶界定向遷移且晶界結(jié)構(gòu)未發(fā)生轉(zhuǎn)變。金屬微結(jié)構(gòu)變形行為的最終結(jié)果是異號位錯相互抵消導(dǎo)致兩條晶界在應(yīng)力作用下完全湮沒,伴隨金屬缺陷的消失納米雙晶轉(zhuǎn)變?yōu)闊o畸變的單晶。根據(jù)原子密度演化圖結(jié)合體系能量的定量分析可將晶界湮沒過程大致分為三個階段:第一階段晶界發(fā)射四種結(jié)構(gòu)組態(tài)（Ⅰ-型、Ⅱ-型、Ⅲ-型和Ⅳ-型）不同的位錯并在晶界處發(fā)生分離形成新的亞晶粒;第二階段位錯穿越晶粒內(nèi)部沿面心立方（111）面做有規(guī)律的滑移運(yùn)動,Ⅰ-型和Ⅳ-型位錯向兩邊運(yùn)動,Ⅱ-型和Ⅲ-型位錯向中部靠近。這兩個階段中由于樣品受... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1位錯的基本類型[12]

處于壓縮應(yīng)力，下方晶格則受到拉應(yīng)力；負(fù)刃型與之相動方式，一種是滑移運(yùn)動另一種是攀移運(yùn)動[8]�；谱黧w積，滑移的速度取決于外應(yīng)力場的大小、晶體純度、則伴隨體積的變化，其外力所做的功需最低限度的補(bǔ)償?shù)乃俣扔蓴U(kuò)散過程控制，與滑移相比因為要求原子和空數(shù)是由許多晶粒組成，結(jié)構(gòu)相同位向不同的晶粒之間的種典型的面缺陷，晶界結(jié)構(gòu)首先取決于與其相鄰的兩個的相對取向往往可以用兩晶粒通過某一軸 u 旋轉(zhuǎn)一個最度一般低于10 ，大角晶界則高于 。在本文中，我們界，對稱傾轉(zhuǎn)晶界可以看作是將晶界不同側(cè)的晶粒相互，所以小角對稱傾轉(zhuǎn)晶界能夠用位錯理論所描述。其晶界起的嚴(yán)重畸變范圍是直徑約為幾十個或幾百個原子半徑

圖 1.3 二維分子動力學(xué)模擬的微結(jié)構(gòu)示意圖[12]同的計算模型都有各自最適用的范圍，但這些計算方法步的發(fā)展。因此，我們要有針對性的選擇并發(fā)展不同的演化的各種復(fù)雜的情況。最終通過多種計算方法相耦合路。法簡介與模型發(fā)展Phase Field Crystal Model，簡稱 PFC)最早是由 Elde理論的唯象方程提出，隨后他將晶體相場的模型與經(jīng)典晶體相場法理論基礎(chǔ)[21]。晶體相場法是材料科學(xué)中原子

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]晶體相場法研究應(yīng)力狀態(tài)及晶體取向?qū)ξ⒘鸭y尖端擴(kuò)展行為的影響[J]. 郭劉洋,陳錚,龍建,楊濤.  物理學(xué)報. 2015(17)
[3]高溫應(yīng)變下的晶界湮沒機(jī)理的晶體相場法研究[J]. 高英俊,秦河林,周文權(quán),鄧芊芊,羅志榮,黃創(chuàng)高.  物理學(xué)報. 2015(10)
[4]晶體相場方法模擬高溫應(yīng)變作用的預(yù)熔化晶界的位錯運(yùn)動[J]. 高英俊,周文權(quán),鄧芊芊,羅志榮,林葵,黃創(chuàng)高.  金屬學(xué)報. 2014(07)
[5]韌性材料的微裂紋擴(kuò)展和連通的晶體相場模擬[J]. 高英俊,羅志榮,黃禮琳,林葵.  中國有色金屬學(xué)報. 2013(07)
[6]晶體相場模擬晶界預(yù)熔及熔化[J]. 盧艷麗,牧虹,侯華欣,陳錚.  金屬學(xué)報. 2013(03)
[7]應(yīng)力誘發(fā)雙位錯組亞晶界湮沒的晶體相場模擬[J]. 楊濤,陳錚,董衛(wèi)平.  金屬學(xué)報. 2011(10)

博士論文
[1]金屬材料微觀缺陷結(jié)構(gòu)演化的機(jī)理研究[D]. 黃禮琳.廣西大學(xué) 2017



本文編號：2938825