空洞对镍基单晶合金纳米压痕过程的影响

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γ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.γ/γ'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γ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.

关键词：纳米压痕、分子动力学、空洞、错配位错

所属期刊栏目：52

分类号：O77.1(晶体缺陷)

资助基金：国家重大国际地区合作研究资助项目51210008;Supported by Major International Regional Joint Research Program of China No.51210008

在线出版日期：2016-04-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：129-134