基于分子动力学的3D打印TiAl纳米多晶合金变形机制及其温度相关性分析

作者：李鹏涛; 罗贤; 陈建新^*

来源：金属热处理, 2021, 46(11): 1-8.

DOI：10.13251/j.issn.0254-6051.2021.11.001

• TiAl合金
• 3D打印
• 形变机制
• 分子动力学

借助透射电镜观察和分子动力学计算,对3D打印Ti-6Al-4V合金的变形行为及其温度相关性进行了系统研究。结果表明,温度在TiAl纳米多晶体变形机制的竞争中起关键作用。当温度低于800 K,平均晶粒尺寸低于8.3 nm的单相TiAl纳米多晶合金首先出现位错运动,且层错保留在晶粒中并形成交错结构。同时,大尺寸晶粒(≥8.3 nm)为位错运动提供了足够的空间,很少在晶粒中形成层错。在双相TiAl+Ti3Al纳米多晶合金中,层错的交割是低应变(ε<18.0%) TiAl晶粒的主要变形机制,并且Ti3Al晶粒保持其初始结构。当ε≥18.0%时,Ti3Al晶粒中的位错开始运动并形成层错交割。当温度高于800 K时,Ti和Al原子处于高能状态,主要的变形机制与具有非晶结构的滑移边界有关。非晶滑移边界及再结晶结构是双相TiAl+Ti3Al纳米多晶合金组织变形的最重要特征。

• 单位
  西北工业大学; 凝固技术国家重点实验室