含氧纳米多晶α-Ti拉伸力学性能与变形机制的分子动力学模拟

作者：任军强; 邵珊; 王启; 卢学峰^*; 薛红涛; 汤富领

来源：金属学报, 2023, 1-13.

• 纳米多晶α-Ti
• 分子动力学
• 位错
• 晶界迁移

采用分子动力学方法分别研究了O含量、变形温度、应变速率对纳米多晶α-Ti拉伸性能及变形机制的影响。结果表明,纳米多晶α-Ti的屈服应力随间隙O含量增加而升高。在O含量小于0.3%(原子分数)时,观察到变形孪晶{1010}<1012>,该孪晶通过孪晶面上的“带状位错”协调长大:O含量大于0.3%时,被激活的滑移系类型向多元化转变,柱面、基面和锥面<c+a>滑移系被激活,位错类型转变为以刃型位错为主。在含O纳米多晶α-Ti中,位错机制和晶界机制辅助塑性变形。晶界迁移率随变形温度和应变速率的增加明显增大。新晶粒形成过程伴随着不稳定的Tihcp→Tibcc→Tihcp相变,这种相变由晶粒的相对旋转所致,且生成新晶粒的个数随着应变速率的增大而增多。

• 单位
  西安交通大学; 黄淮学院; 兰州理工大学