金屬鎂(Mg)及其合金是極具發(fā)展?jié)摿Φ妮p質(zhì)金屬材料,在工業(yè)中具有廣闊的應(yīng)用前景。然而,鎂合金的密排六方晶體結(jié)構(gòu)限制了可供位錯運動的有效滑移系數(shù)量,導(dǎo)致其在室溫下的塑性較差。相關(guān)研究證實,用具有良好塑性變形能力的納米非晶相替代傳統(tǒng)的晶界而得到的雙相納米鎂合金具有較好的塑性。但是,非晶相在這一雙相體系的變形過程中所扮演的角色尚不清晰,非晶相的引入對晶體相變形行為的影響也尚不明確。為了解決這一問題,我們構(gòu)建了晶體/非晶雙相鎂合金納米多層膜模型和預(yù)置裂紋的雙相納米鎂合金模型,采用分子動力學(xué)模擬方法研究了非晶相厚度對雙相納米多層膜力學(xué)行為的影響,以及非晶相厚度和角度(拉伸方向與晶體/非晶界面法線方向的夾角)對位錯與非晶相交互機制的影響,主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)在雙相鎂合金納米多層膜模型中,非晶相厚度對晶體Mg的力學(xué)行為以及多層膜的變形機制有重要影響。當(dāng)沿著[0001]晶向?qū)Χ鄬幽みM行拉伸時,隨著非晶相厚度的增大,晶體相中的塑性變形機制由位錯滑移和新晶粒的成核轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌耆幕?柱面(basal/prismatic,BP)轉(zhuǎn)變,最后轉(zhuǎn)變?yōu)橥耆腂P轉(zhuǎn)變。晶體相中BP界面的成核應(yīng)力隨著非晶相厚...

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-1分子動力學(xué)模擬流程圖

第二章研究方法5圖2-1分子動力學(xué)模擬流程圖Fig.2-1Theflowchartofmoleculardynamicssimulation其中，()代表原子在體系中受到的作用力，代表粒子的質(zhì)量，()代表粒子的加速度。對于個粒子組成的體系，其總能量可由各粒子的動能和勢能之和計算得....

圖2-2周期性邊界條件下原子運動示意圖

第二章研究方法11周期性邊界條件是依據(jù)晶體材料的周期性結(jié)構(gòu)特點而提出的，即選取一個具有代表性的單元來模擬較大體系的原子運動情況，具體含義可由圖2-2表示。如圖2-2所示，中間的基本單元方格Q代表實際模擬中的模型，其余的八個單元方格（分別用A、B、C、D、E、F、G、H標(biāo)出）是由中....

圖3-1（a）Mg/MgAl納米多層膜示意圖；（b）晶體Mg和（c）非晶Mg50Al50的RDF值

蚨云淞ρ??能的影響的模型中，晶體Mg在三個方向的晶向分別設(shè)置為X-[0001]，Y-[1010]，Z-[1210]，其他條件均與第一個模型保持一致。在對樣品進行拉伸加載之前，為了消除界面處的內(nèi)應(yīng)力并使系統(tǒng)能量最小化，我們將所有的納米多層膜加熱至600K，隨后降溫至300K，該過....

圖3-2不同非晶相厚度的納米多層膜在拉伸載荷下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線

第三章雙相鎂合金納米多層膜力學(xué)行為的研究15則反映了非晶相短程有序和長程無序的結(jié)構(gòu)特性。為了精確地描述Mg-Mg、Al-Al、以及Mg-Al原子間的相互作用，我們采用Liu等人[51]提出的EAM勢函數(shù)來進行計算，該勢函數(shù)已經(jīng)被證實在研究納米鎂合金微觀變形機制方面是可靠的。另外，....

本文編號：3968905