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摘要
激光冲击强化技术可以有效地提高材料的疲劳寿命,被广泛应用于航空航天领域. CoCrFeMnNi高熵合金作为一种经典的高熵合金体系,研究其激光冲击强化后的微观组织变化以及冲击动态响应对该材料未来在航空航天领域中的应用具有重要意义.采用分子动力学方法,对CoCrFeMnNi高熵合金进行了冲击模拟,发现冲击时弹、塑性双波分离现象以及微结构演化具有明显的取向相关性.沿[100]方向进行冲击时未出现双波分离结构,并且塑性变形过程中会产生中间相;而沿[110]与[111]方向冲击时产生了双波分离结构,并且受冲击区域存在大量的层错以及无序结构,高位错密度是产生无序结构的重要原因.双波分离现象与可开动滑移系个数有关,而沿不同取向冲击时的Hugoniot弹性极限和发生塑性变形的临界冲击速度与其可开动滑移系的Schmid因子大小有关.此外,冲击诱导了梯度位错结构的产生,位错密度沿冲击深度先增加后减小,在沿原子密排方向冲击时产生了更高的位错密度.冲击之后在模型两侧存在残余压应力,芯部为残余拉应力,残余应力的大小具有明显的取向相关性.最后,与具有相同尺寸及取向的纯Ni进行对比,发现CoCrFeMnNi高熵合金在冲击过程中由于晶格畸变效应产生了较纯Ni更多的无序结构.
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