氫對(duì)α鐵裂紋擴(kuò)展機(jī)制影響的模擬研究.pdf

1、分子動(dòng)力學(xué)模擬能夠?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果以原子結(jié)構(gòu)圖的形式直觀地呈現(xiàn)出來(lái)，這樣就得到了原子的運(yùn)動(dòng)細(xì)節(jié)。因此分子動(dòng)力學(xué)模擬對(duì)于研究材料的微觀機(jī)制，起到了重要的作用。本文使用分子動(dòng)力學(xué)模擬的方法，研究了氫原子對(duì)α鐵裂紋擴(kuò)展的影響。文中詳細(xì)研究了兩種不同晶體取向的α鐵裂紋在不同氫濃度下的擴(kuò)展機(jī)制，研究結(jié)果表明，兩種晶體取向模型的屈服應(yīng)力都隨著氫濃度的增加而降低，因?yàn)闅湓拥囊胍鹆司Ц窕儯沟忙凌F裂紋更容易產(chǎn)生位錯(cuò)成核。另外通過(guò)研究聚集在不同區(qū)域的氫

2、原子對(duì)裂紋擴(kuò)展的影響，發(fā)現(xiàn)富集在裂紋尖端前部的氫原子可以阻礙裂紋的擴(kuò)展，而吸附在裂紋表面的氫原子促進(jìn)了裂紋的擴(kuò)展，同時(shí)也分析了在應(yīng)力梯度的作用下，氫原子的位移軌跡。在本文中，也研究了加氫條件下溫度和晶粒尺寸對(duì)α鐵裂紋力學(xué)性能的影響，研究結(jié)果表明，在100K和400K的溫度下，α鐵裂紋在塑性變形階段的流動(dòng)應(yīng)力要低于200K和300K時(shí)的流動(dòng)應(yīng)力，這是因?yàn)椴煌瑴囟认略拥幕顒?dòng)性不同，導(dǎo)致不同溫度下氫原子對(duì)α鐵裂紋中不全位錯(cuò)的阻礙程度不同造成