含孔洞缺陷的单晶α-Ti单轴拉伸下的微观变形机理及力学性能

作     者：丁军 汪建 黄霞 王路生 赵昊男 宋鹍 DING Jun;WANG Jian;HUANG Xia;WANG Lusheng;ZHAO Haonan;SONG Kun

作者机构：重庆理工大学机械工程学院重庆400054 

出 版 物：《材料导报》 (Materials Reports)

年 卷 期：2018年第32卷第18期

页      面：3171-3180页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金委员会与中国工程物理研究院联合基金(U1530140) 重庆市基础与前沿研究计划项目(CSTC2016JCYJA0517 CSTC2017JCYJAX0357) 重庆市教育委员会科学技术研究项目(KJ1709224) 

主　　题：分子动力学 孔洞生长 孪生变形 堆垛层错 α-Ti 

摘      要：采用分子动力学方法模拟了含球形孔洞的单晶α-Ti在单轴拉伸载荷作用下孔洞的生长过程和微观力学特性。研究表明,低应变率作用下,材料应力-应变曲线出现四个不同响应阶段:初始线性阶段、急剧下降阶段、快速增长阶段、快速下降至平稳阶段。由模拟结果原子构型图观察得知,对于孔洞赤道附近的锥面〈a〉型滑移系{1101}〈1120〉和{1011}孪生是孔洞生长的主要形式。通过研究模型尺寸、应变率、孔洞体积分数对单晶α-Ti材料力学性能的影响,结果表明:该材料的初始屈服应力随着模型尺寸、孔洞体积分数的增加而减小,随着应变率的增加而增大;杨氏模量只与孔洞体积分数有关,并随着孔洞体积分数的增大而减小。