兵器材料科学与工程

2017, v.40;No.280(01) 19-24

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氢原子对双晶α-铁晶界裂纹扩展影响的模拟研究
Simulations on effect of hydrogen atoms on crack propagation of double crystal α-Fe

李春帆;张云光;宋海洋;

摘要(Abstract):

为从微观角度研究氢原子对α-铁力学行为的影响,并解释α-铁在形变过程中材料微结构演化的细节与规律,采用分子动力学模拟方法研究在拉伸载荷下,氢浓度对含有对称斜晶界的双晶α-铁裂纹扩展的影响。计算结果表明:双晶α-铁的峰值应力随着氢浓度的增加而减小。由于左右裂纹晶向的不同,致使裂纹不对称的开裂。研究发现,氢原子会阻碍裂纹扩展,但氢原子对左右裂纹阻碍的机制不同。研究结果显示,氢原子聚集在左裂纹尖端,增强裂纹尖端区域的局部塑性,阻碍裂纹向左侧的扩展;然而,裂纹右侧区域的氢原子不仅增强裂纹尖端的局部塑性,还促进Hirth位错在右裂纹尖端相变区域的成核,从而有效阻碍右裂纹扩展。

关键词(KeyWords): 分子动力学模拟;裂纹扩展;力学性能

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家自然科学基金(11572259);; 教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET-12-1046);; 陕西省青年科技新星支持计划(2012KJXX-39)

作者(Author): 李春帆;张云光;宋海洋;

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DOI:

参考文献(References):

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