空洞對鎳基單晶合金納米壓痕過程的影響

編號：NMJS05778

篇名：空洞對鎳基單晶合金納米壓痕過程的影響

作者：楊彪[1] ;鄭百林[1] ;胡興健[1] ;賀鵬飛[1] ;岳珠峰[2]

關(guān)鍵詞：納米壓痕 分子動力學 空洞 錯配位錯

機構(gòu)： [1]同濟大學航空航天與力學學院應用力學研究所,上海200092; [2]西北工業(yè)大學力學與土木建筑學院,西安710072

摘要： 通過分子動力學方法,研究了3種含相同半徑、不同深度空洞的鎳基單晶合金模型與理想模型納米壓痕過程的區(qū)別.采用中心對稱參數(shù)分析4種模型在不同壓入深度時基體內(nèi)部位錯形核、長大的過程以及空洞和錯配位錯對納米壓痕過程的影響.材料的壓入荷載-壓入深度曲線顯示,空洞最淺的模型與理想模型相差最大.空洞對材料納米壓痕過程有2種作用,當壓入深度較淺時（h〈0.375 nm）,空洞的存在會弱化材料,而當壓入深度處于0.375~0.567 nm之間時,空洞表面的原子對位錯的長大起到阻礙作用,使得壓入荷載增加;空洞的坍塌會吸收一部分應變能,減少g相中層錯的形成;當空洞完全坍塌后,位錯會在空洞原始位置糾纏,并產(chǎn)生大量層錯,使得壓入荷載減小.g/g＇相相界面存在空洞時,當達到最大壓入深度,部分錯配位錯分解,且被g相表面吸收,形成表面臺階.處在最深位置的空洞并未對材料納米壓痕過程產(chǎn)生影響.