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ISSN:1007-9432
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  • FeCoCrNiCu高熵合金纳米压痕力学响应的分子动力学模拟

    基金项目:
    国家自然科学基金资助项目(12102291);山西省自然科学基金资助项目(201901D111088);北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室资助项目(KFJJ21-07M)
    分类号:
    O341
    DOI:
    10.16355/j.cnki.issn1007-9432tyut.2023.03.0020
    期刊号:
    2023,54(03)
    收稿日期:
    修回日期:
    摘要:

    采用分子动力学(MD)模拟建立FeCoCrNiCu高熵合金纳米压痕模型,从杨氏模量、位错行为等方面对FeCoCrNiCu高熵合金进行相关力学性能分析。研究分析了纳米压痕过程中温度和加载速度对合金基体变形的影响。经模拟以及数据拟合发现,杨氏模量与实验结果近似一致;纳米压痕过程依次经历弹性-塑性阶段,进入塑性阶段后基体内部产生位错,随着压头的不断深入,位错不断形核扩展最终成环;由于高熵合金复杂的元素组成以及应变梯度效应,剪切应变在合金体内的分布是不均匀的。加载速度对弹性阶段影响不大,但会对位错的增长产生影响,临界塑性压深也会随加载速度的增大而增大;温度对高熵合金的变形有着显著影响,温度升高会使原子运动加剧,基体易于变形。低温下压痕力明显上升,这是由于低温本身会降低原子迁移率,同时也利于孪晶产生,使基体进一步强化。


    关键字:
    高熵合金;分子动力学;纳米压痕;温度;加载速度

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