空洞对镍基单晶合金纳米压痕过程的影响

编号：NMJS05778

篇名：空洞对镍基单晶合金纳米压痕过程的影响

作者：杨彪[1] ;郑百林[1] ;胡兴健[1] ;贺鹏飞[1] ;岳珠峰[2]

关键词：纳米压痕 分子动力学 空洞 错配位错

机构： [1]同济大学航空航天与力学学院应用力学研究所,上海200092; [2]西北工业大学力学与土木建筑学院,西安710072

摘要： 通过分子动力学方法,研究了3种含相同半径、不同深度空洞的镍基单晶合金模型与理想模型纳米压痕过程的区别.采用中心对称参数分析4种模型在不同压入深度时基体内部位错形核、长大的过程以及空洞和错配位错对纳米压痕过程的影响.材料的压入荷载-压入深度曲线显示,空洞最浅的模型与理想模型相差最大.空洞对材料纳米压痕过程有2种作用,当压入深度较浅时（h〈0.375 nm）,空洞的存在会弱化材料,而当压入深度处于0.375~0.567 nm之间时,空洞表面的原子对位错的长大起到阻碍作用,使得压入荷载增加;空洞的坍塌会吸收一部分应变能,减少g相中层错的形成;当空洞完全坍塌后,位错会在空洞原始位置纠缠,并产生大量层错,使得压入荷载减小.g/g＇相相界面存在空洞时,当达到最大压入深度,部分错配位错分解,且被g相表面吸收,形成表面台阶.处在最深位置的空洞并未对材料纳米压痕过程产生影响.