纳米晶Ni晶间断裂的数值模拟

摘要：

提出了一种针对超细晶和纳米晶金属(主要是fcc金属)晶间断裂的微结构计算模型,即采用基于机制的应变梯度塑性(CMSG)理论描述晶粒内部材料塑性变形过程中的变形、强化和尺度效应;采用黏聚力界面模型来模拟晶界的滑移和分离现象,以及晶间裂纹的萌生和演化,直至晶间断裂导致的材料失效.利用该计算模型模拟了纳米晶Ni的拉伸实验过程,对纳米晶Ni宏观力学行为和晶间微裂纹萌生与扩展之间的关系进行了研究,验证了针对超细晶和纳米晶力学性能的计算模型的有效性;同时,模拟结果表明,非均匀塑性变形导致高应变梯度效应,晶粒塑性变形强化显著,使晶界主导的变形机制对纳米晶金属的整体力学性能产生重要影响.

关键词：纳米晶、晶间断裂、应变梯度塑性、有限元模拟

所属期刊栏目：45

分类号：TG111.91(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金项目10432050和10721202资助

在线出版日期：2009-11-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1077-1082