- 1、本文档共8页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
液态金属吸附促进位错发射的分子动力学研究
周国辉 周富信 ‘褚武扬
北‘京科技大学材料物理系 100083)
(’中国科学院力学研究所 100080)
张文清 陈难先
北‘京科技大学应用物理研究所 100083)
摘要 利用第一原理和陈难先三维晶格反演方法获得AI-Ga,Cu-Ga和Ga-Ga有效对势.运用分子
动力学研究液态金属吸附对位错发射的影响 模拟结果表明,当AI晶体的裂纹表面吸附Ga原子之后,
裂尖发射位错的临界应力强度显著降低.发射位错的临界应力强度因子从吸附前的。7MPamln降低为
OAMPamrs;当Cu晶体的裂纹表面吸附Ga原子之后,裂尖发射位错的临界应力强度略微降低.发射位
错的临界应力强度因子从吸附前的。55MPamn降低为0.45MPam,rz 通过保守1积分表明 吸附Ga原
子使1积分值增大,即Ga增大了裂纹的扩展力,使得晶体在较低的应力作用小就能发射位错,并在较低
的应力作用下断裂.吸附Ga原子导致临界应力强度因子降低的原因是吸附降低了裂纹的表面能 I型裂
纹发射位错的临界应力强度因子为
{ 助 ,_、、厂 4ve%sin61)
人 ,=— 悦— 十I刀扭、,一}叮(7,+— }卜
’‘s,n0Cos(0){(一‘,)(s-_)’“LJ)rr,(I+e)JJ
其中b为Burgers矢量, “为切变模量,7为表面能,、为Poisson比,6[点阵厘力,!c为位错核半径
中为裂纹面与位错滑移面的夹角.同时,切变模全卜是表面能Y的函数,
Ea22p(1+V)a
1= 一下一丁=—
7r-a 7r-a
上面两个表达式说明,表面有断的降低将导致切变模量u的降低,必将导致临界应力强度因子K,。的降低.
关键词 Ga液态金属脆 对势 分子动力学模拟
一 引言
目前对液态金属脆研究取得了一些进展 实验结果表明,像地,Ga等金属被吸附到
一些金属裂纹的表面之后,能显著降低材料的断裂强度 对于该现象的解释存在多种脆断
理论.例如,吸附降低表面能或键合力理论D1.吸附促进局部塑性变形而导致脆断理论叭
这些理论只能解释一部分实验现象或实验结果的个别环节 因此,液态金属脆理论是一个
尚未解决的问题.
现在流行的理论是吸附降低表面能(或键合力)理论,由液体金属脆断的断裂韧性
.{
Ktc(L)可以算出裂纹扩展的阻力R=(I-v)K.2(L)/E,它比材料的表面能大1-3个数量级3[[
因而不能用Griffith脆断理论R=2y来描述,只能用Orowan理论解释,即R=2ye=2y+Yv,
其中yP为局部塑性变形功.对于液态金属脆,实验测出塑性变形功y,=(100-1000产.!这
325
表明,液态金属吸附导致脆断的过程伴随者大量的局部塑性变形,只有认为吸附降低表面
能的同时也降低局部塑性变形功,才能解释实验现象
TadaoWatanabelal等人研究了Ga诱导的AI双晶沿晶断裂.着重研究了断裂过程中
的声子发射和晶粒取向差的影响.声子发射分四个阶段,即由一个孕育期和几个中
文档评论(0)