空位与P原子对铁Σ3(111)晶界拉伸和剪切变形行为的影响

作者：吴之博; 张兴红; 周冰娆; 臧志伟; 吕知清^*

来源：塑性工程学报, 2021, 28(09): 184-193.

• 晶界变形行为
• 分子动力学
• 晶界强度
• 磷元素偏聚

采用分子动力学方法建立了含0.5%、1%和1.5%P原子或空位的铁Σ3(111)晶界的原子结构模型,并对其拉伸和剪切变形行为进行了计算分析。结果表明,在相同条件下,不同空位和P原子含量(0.5%、1%和1.5%)的Σ3(111)晶界力学行为基本一致,力学性能略有差异。含1%空位的Σ3(111)晶界与无缺陷Σ3(111)晶界的拉伸应力-应变曲线基本一致。空位的存在使Σ3(111)晶界的剪切强度降低,在同一温度下,含1%空位Σ3(111)晶界的剪切强度均低于无缺陷Σ3 (111)晶界,含1%P原子的Σ3(111)晶界的抗拉强度远低于无缺陷和含1%空位的Σ3(111)晶界。在相同温度及相同P原子或空位含量时,P原子与空位初始间距(<14.18)对Σ3(111)晶界的抗拉强度和伸长率具有一定的影响,但影响不大。在同一温度下,初始间距为2.03、6.08和10.13的Σ3(111)晶界的剪切强度依次降低。P原子与空位的初始间距增大到14.18时,空位对Σ3(111)晶界的影响弱化,P原子对Σ3(111)晶界的影响增大,使晶界剪切强度升高。

• 单位
  燕山大学