采用分子動力學方法研究了孔洞尺寸、數(shù)量以及位置對含Nb單晶γ-TiAl合金力學性能的影響,分析了材料內(nèi)部的微觀缺陷演化及其與材料力學性能之間的關系。結果表明:Nb元素的加入提高了單晶γ-TiAl合金的屈服強度和彈性模量;隨孔洞尺寸和數(shù)量的增加,含Nb單晶γ-TiAl合金的屈服強度依次減小,這主要是因為孔洞在拉伸過程中充當位錯源的作用,它為位錯的形核和發(fā)射提供了條件;多個孔洞平行于拉伸方向分布時,材料的屈服應力最大,垂直于拉伸方向分布時,材料的屈服應力最小,最容易導致材料失效。 

【文章來源】：材料導報. 2020,34(14)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

γ-TiAl合金的晶胞結構

表1 模擬參數(shù)Table 1 The simulation parameters 類型 參數(shù) 模型大小 18×8×8 nm3 模型原子數(shù) 68 400 模擬溫度 300 K 加載方向 x 加載應變率 1×109 s-1 Nb濃度 1%;2%;3%;4%;5% 孔洞大小(R) 2 ?;4 ?;6 ?;8 ?;10 ? 孔洞數(shù)量(N) 1;2;3;4;51.3 勢函數(shù)的選取

在拉伸模擬過程中采用恒定工程應變率加載方式,主要包括弛豫和拉伸兩個階段。將含孔洞的單晶TiAl-Nb合金在NVT系綜下弛豫200 ps,使體系中的總能量達到穩(wěn)定值,為加載階段營造一個平衡狀態(tài),如圖3所示。模擬過程中采用周期性邊界條件,以降低尺寸效應帶來的影響;弛豫結束后沿x方向加載,y和z方向的壓強分別由y、z軸的應力分量控制,用Velocity-Verlet算法計算原子的運動軌跡。最后利用OVITO (Open visualization tool)[22]軟件對模擬結果進行可視化處理。2 Nb濃度對γ-TiAl合金力學性能的影響

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]晶內(nèi)納米孔洞對γ-TiAl多晶拉伸變形影響的MD模擬[D]. 奉新鋒.湘潭大學 2016



本文編號：2989809