本文關(guān)鍵詞：管道鋼微觀變形失效機(jī)理的分子動(dòng)力學(xué)研究

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【摘要】：本文通過(guò)Fe-Fe3C相圖得到20#鋼中鐵素體(碳溶于α-Fe的間隙固溶體)和滲碳體(鐵和碳形成的間隙化合物,即:Fe3C)的微觀組織結(jié)構(gòu),利用Material Studio軟件建立α-Fe/Fe3C原子尺度的微觀模型.利用Lammps軟件對(duì)主裂紋附近存在微裂紋和微孔洞兩種典型缺陷的20#鋼模型進(jìn)行了分子動(dòng)力學(xué)模擬.在正則系綜(NVT)條件下,研究了微觀裂紋和孔洞對(duì)材料力學(xué)性能的影響.研究結(jié)果顯示,裂紋的擴(kuò)展是原子間化學(xué)鍵斷裂、裂紋尖端不斷發(fā)射位錯(cuò)導(dǎo)致的;當(dāng)裂紋到達(dá)α-Fe/Fe3C的界面后便止裂,裂尖逐漸鈍化,裂紋尖端不斷向滲碳體(Fe3C)發(fā)射位錯(cuò),滲碳體(Fe3C)中的原子失去了原來(lái)的排列特征,局部留下了難以恢復(fù)的空位,偏向于裂尖鈍化和沿滑移面剪切斷裂機(jī)制.本文提供的研究方法和結(jié)論對(duì)揭示20#鋼的微觀變形與失效機(jī)理具有重要的參考價(jià)值.為進(jìn)一步研究腐蝕條件下20#鋼的失效機(jī)理打下了基礎(chǔ).
【作者單位】： 四川大學(xué)建筑與環(huán)境學(xué)院;四川中科達(dá)石油天然氣新技術(shù)有限公司;
【基金】：四川省應(yīng)用基礎(chǔ)研究計(jì)劃項(xiàng)目“高壓輸氣管線鋼變形與失效的多尺度行為研究”(13JC0277) 四川大學(xué)能源工程安全與災(zāi)害力學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(金屬基納米陶瓷涂層界面結(jié)合性能的多尺度行為研究);四川大學(xué)“985”創(chuàng)新平臺(tái)引進(jìn)人才資助項(xiàng)目
【分類號(hào)】：O346.1
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