Cu/Ti纳米层状复合体塑性变形机制的分子动力学模拟研究

张海峰; 闫海乐; 贾楠; 金剑锋; 赵骧

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Cu/Ti纳米层状复合体塑性变形机制的分子动力学模拟研究

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利用分子动力学方法对具有特征晶体取向的Cu/Ti层状复合体在单轴拉伸和平面应变压缩2种变形过程中的微观力学行为进行了研究。模拟结果显示,拉伸载荷作用下,位错优先在Cu/Ti异质界面处形核并沿着{111}晶面向Cu层内部运动,变形机制为层内约束滑移。随着位错的增殖,位错之间发生交互作用并在Cu层内形成插入型层错和形变孪晶。而在此形变过程中Ti层内未发现塑性变形系统的启动。随着载荷继续增大,Cu/Ti界面处的应力集中导致复合体发生断裂。在平面应变压缩变形的模拟中,发现Cu/Ti界面处的应力集中促使Ti层中形成剪切带,剪切带内部及其近邻区域仅存在少量位错。随着外加应变增大,多种变形机制的共同作用引起晶粒旋转,同时复合体内的原子无序度增加。此外,不同初始取向和不同应变速率下的Cu/Ti复合体的微观塑性变形机制和力学性能存在显著差异。研究结果揭示了包含有密排六方金属层状复合材料的微观形变机制。

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来源
《金属学报》 |2018年第9期|1333-1342|共10页
作者
张海峰; 闫海乐; 贾楠; 金剑锋; 赵骧;
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作者单位

东北大学材料科学与工程学院材料各向异性与织构教育部重点实验室;

沈阳110819;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类金属复合材料;
关键词
层状复合体; 位错; 剪切带; 塑性变形; 分子动力学模拟;

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