含孔洞缺陷的单晶α-Ti单轴拉伸下的微观变形机理及力学性能

来源期刊：材料导报2018年第18期

论文作者：丁军 汪建 黄霞 王路生 赵昊男 宋鹍

文章页码：3171 - 3180

关键词：分子动力学;孔洞生长;孪生变形;堆垛层错;α-Ti;

摘    要：采用分子动力学方法模拟了含球形孔洞的单晶α-Ti在单轴拉伸载荷作用下孔洞的生长过程和微观力学特性。研究表明,低应变率作用下,材料应力-应变曲线出现四个不同响应阶段:初始线性阶段、急剧下降阶段、快速增长阶段、快速下降至平稳阶段。由模拟结果原子构型图观察得知,对于孔洞赤道附近的锥面〈a〉型滑移系{1101}〈1120〉和{1011}孪生是孔洞生长的主要形式。通过研究模型尺寸、应变率、孔洞体积分数对单晶α-Ti材料力学性能的影响,结果表明:该材料的初始屈服应力随着模型尺寸、孔洞体积分数的增加而减小,随着应变率的增加而增大;杨氏模量只与孔洞体积分数有关,并随着孔洞体积分数的增大而减小。