晶界对γ-TiAl多晶体压缩性能影响的晶体塑性有限元模拟

采用三维Voronoi方法建立了γ-Ti Al多晶体模型,利用晶体塑性有限元模拟研究了含5种相对取向晶界:Σ3(111)60°、Σ5(210)36.9°、Σ9(221)90°、Σ11(311)50.5°和Σ13a(320)22.6°的γ-Ti Al多晶体压缩变形行为。模拟结果表明,晶界影响多晶体压缩时的应力分布情况和滑移系启动情况。Σ3(111)60°和Σ11(311)50.5°晶界处出现较明显的应力集中现象,晶界处启动的滑移系数量较少,且均为超滑移系。Σ5(210)36.9°、Σ9(221)90°和Σ13a(320)22.6°晶界处没有明显的晶界集中,Σ5(210)36.9°和Σ13a(320)22.6°晶界处有普通滑移系启动,Σ9(221)90°晶界处启动的滑移系数量最多。研究表明,Σ3(111)60°和Σ11(311)50.5°晶界不利于γ-Ti Al多晶体的塑性变形,Σ5(210)36.9°、Σ9(221)90°和Σ13a(320)22.6°晶界对于γ-Ti Al多晶体的塑性变形更为有利。