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题名含氢原子缺陷晶界的剪切行为
被引量:2
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作者
赵东伟
郁汶山
申胜平
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机构
西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室/陕西省航天结构振动控制工程实验室
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出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第3期605-615,共11页
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基金
国家自然科学基金资助项目(11502191
11372238
11632014)
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文摘
针对4个α-Fe对称倾斜晶界,采用分子静力学考察了4个晶界中H原子偏析能的分布特征,并采用分子动力学方法研究了晶界内植入不同数量H原子对其在室温条件下剪切行为的影响.H原子通过随机方式植入界面内,利用植入H原子数量与晶界面积的比值来定义H原子面密度ρ.在含H原子晶界剪切行为分析过程中,重点考察了在不同H原子密度ρ下,4个晶界的初始塑性临界应力和晶界迁移位移的变化趋势以及4个晶界在加载过程中的微观变形机理.研究表明:晶界内的H原子偏析能明显偏低,4个晶界附近的H原子会自发向晶界内偏析;随着植入H原子数量的逐渐增多,晶界的初始塑性临界应力和后续变形阶段应力均会降低.晶界内植入H原子会从本质上改变晶界的微观变形机理,进而影响晶界在外载荷条件下的迁移属性.与不含H原子晶界的变形机理对比发现,加载过程中晶界的微结构会发生剧烈的演化,H原子的扩散和团簇化效应会导致晶界内出现纳米孔缺陷.
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关键词
晶界
氢原子
偏析能
剪切行为
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Keywords
grain boundary
hydrogen
segregation energy
shear behavior
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分类号
O341
[理学—固体力学]
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