6H-SiC脆性切削声发射响应的分子动力学研究（英文）

作者：冯瑞成; 祁永年; 李海燕; 宋文渊; 樊礼赫; 雷春丽; 冯国金; 芮执元

来源：稀有金属材料与工程, 2021, 50(05): 1602-1610.

• 声发射
• 脆性加工
• 6H-SiC
• 分子动力学

采用分子动力学方法研究了6H-SiC脆性切削的声发射响应。研究了原子尺度下6H-SiC的微变形和裂纹形核,同时对加工过程中的声发射源进行了识别,分析了其相应的声发射特征。结果表明,6H-SiC在77 nm切削深度下的脆性变形过程简单但不寻常;在6HSiC切削过程中位错不会连续扩展,变形后的工件在刀具挤压作用下被分割成块,并由位错的快速扩展引发裂纹。对于影响声发射源特征的因素研究发现:初始压应力会导致声发射功率的下降;频率-能量分析中可见的3种声发射源分别是晶格振动、位错扩展和裂纹扩展。此外,在1 K温度下,2次明显的位错传播的声发射响应比晶格振动具有更高的频率特性,但总能量水平最低。相反地,裂纹扩展的声发射响应具有更为明显的频率分布特性和能量特性。

• 单位
  兰州理工大学; 机电工程学院