基于分子動力學模擬的Cu-Zr/Al復合材料的變形行為

編號：FTJS106948

篇名：基于分子動力學模擬的Cu-Zr/Al復合材料的變形行為

作者：張飛揚 王文焱 謝敬佩 王愛琴 朱曉龍 崔云峰

關(guān)鍵詞： Cu-Zr/Al復合材料 分子動力學模擬 拉伸變形機制

機構(gòu)： 河南科技大學材料科學與工程學院 有色金屬新材料與先進加工技術(shù)省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心 洛陽雙瑞萬基鈦業(yè)有限公司

摘要： 采用分子動力學模擬方法研究了Zr含量對Cu/Al層狀復合材料拉伸變形行為的影響,使用取代摻雜的方式用Zr取代Cu/Al層狀復合材料中的Cu,取代比例分別為0.25%、0.45%、0.65%、0.85%和1.05%。結(jié)果表明:隨著Zr取代比例的增加,Cu-Zr/Al復合材料的極限拉伸強度和最大拉伸應變呈現(xiàn)波動變化的趨勢。當Zr的取代比例為0.85%時,復合材料的極限抗拉強度和最大拉伸應變最大,繼續(xù)增加Zr的含量則會使極限拉伸強度和最大拉伸應變都減小。隨著應變的增加,FCC結(jié)構(gòu)、BCC結(jié)構(gòu)以及HCP結(jié)構(gòu)會發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,沿Y軸進行拉伸時,初始階段相結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變更加明顯;隨著Zr取代比例的增加,塑性變形過程中復合材料的晶型轉(zhuǎn)變將會推遲進行,Shockley不全位錯在塑性變形過程中起主導作用,且沿Y軸拉伸時的位錯線長度大于沿Z軸拉伸時的位錯線長度,同時由于Zr元素的加入,影響位錯的擴散,導致復合材料的位錯密度降低,從而提高其強度。