晶体相场法模拟纳米晶材料反霍尔—佩奇效应的微观变形机理

作者：赵宇龙; 陈铮; 龙建; 杨涛

来源：Acta Physica Sinica, 2013, (11): 522-529.

• 晶体相场
• 纳米晶
• 反霍尔-佩奇效应
• 微观变形 phase field crystal
• nanocrystalline materials
• reverse Hall-Petch effect
• microscopic deformation

采用晶体相场模型模拟获得了平均晶粒尺寸从11.61—31.32nm的纳米晶组织,研究了单向拉伸过程纳米晶组织的强化规律的微观变形机理.模拟结果表明:晶粒转动、晶界迁移等晶间变形行为是纳米晶材料的主要微观变形方式,纳米晶尺寸减小,有利于晶粒转动,使屈服强度降低,显示出反霍尔-佩奇效应.当纳米晶较小时,变形量超过屈服点达到4%,位错运动开启,其对变形的直接贡献有限,主要通过改变晶界结构而影响变形行为,位错运动破坏三叉晶界,引发晶界弯曲,促进晶界迁移.随纳米晶增大,晶粒转动困难,出现晶界锯齿化并发射位错的现象.

• 单位
  凝固技术国家重点实验室; 西北工业大学