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晶体相场法模拟纳米晶材料反霍尔-佩奇效应的微观变形机理
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:TG146.21[金属学及工艺—金属材料;一般工业技术—材料科学与工程;金属学及工艺—金属学]
  • 作者机构:[1]西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安710072
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:51075335,51174168,10902086,51274167)和西北工业大学基础研究基金(批准号:NPU-FFR-JC20120222)资助的课题.
中文摘要:

采用晶体相场模型模拟获得了平均晶粒尺寸从11.61-31.32nm的纳米晶组织,研究了单向拉伸过程纳米晶组织的强化规律的微观变形机理.模拟结果表明:晶粒转动、晶界迁移等晶间变形行为是纳米晶材料的主要微观变形方式,纳米晶尺寸减小,有利于晶粒转动,使屈服强度降低,显示出反霍尔.佩奇效应.当纳米晶较小时,变形量超过屈服点达到4%,位错运动开启,其对变形的直接贡献有限,主要通过改变晶界结构而影响变形行为,位错运动破坏三叉晶界,引发晶界弯曲,促进晶界迁移.随纳米晶增大,晶粒转动困难,出现晶界锯齿化并发射位错的现象.

英文摘要:

The nanocrystalline (NC) materials of several average grain sizes ranging from 11.61 to 31.32 nm were obtained by using the phase field crystal model (PFC), and the microscopic deformation mechanism of strengthening law for the uniaxial tensile deformation was discussed. Simulated results show that grain rotation and grain boundary (GB) migration are mainly responsible for the microscopic deformation. Since small grain size is favorable for grain rotation so that it can make the yield strength reduced; and the NC materials would show a reverse Hall-Petch effect. When the grain size is so small and the strain exceeds the yield point to about 4%, dislocation activities begin to occur. Mainly by the change of GB structure (disorganizing triple grain boundary junction and then promoting grain migration), the GB can play a finite contribution to deformation. With increasing grain size, grain rotation becomes difficult, and the grain serration and emission of dislocations are observed.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876