α-Fe中〈110〉倾斜晶界的分子动力学研究

采用分子动力学结合不同原子间相互作用势函数研究了α-Fe中具有不同位相差(26°～140°)的〈110〉倾斜晶界的强度、γ面及滑移系,并通过模拟准静态拉伸试验研究了各晶界解理断裂过程。研究结果表明,随着位相差的增加,晶界能量在110°附近出现极小值,Σ3{112}晶界是α-Fe〈110〉倾斜晶界中最稳定的晶界之一;Σ3{111}晶界解理断裂能量计算结果与实验和第一性原理计算结果符合得很好;Σ3{112}晶界解理断裂过程中伴随着孪生与滑移,从而导致其解理断裂能量高于晶界形成能。

α-Fe〈110〉倾斜晶界上He扩散机理的分子动力学研究

采用分子动力学结合Juslin等最近建立的Fe-He原子间相互作用势函数研究了300～1 200K范围内α-Fe中具有不同位相差(26°～140°)的〈110〉倾斜晶界的热稳定性、He在各晶界上的结合能及其晶界扩散模式,计算了间隙He在晶界上的扩散系数。研究结果表明:1 200K以下各晶界均具有良好的热稳定性;He与晶界具有很强的结合能;间隙He在不同类型晶界上具有不同的扩散机制,间隙He在晶界上的扩散模式取决于晶界的原子结构及晶界上自由空间的大小。