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晶界类型对Al_(0.3)CoCrFeNi高熵合金压缩力学性能的影响及机制研究
1
作者 陈嘉琳 李述涛 +3 位作者 安明 艾天淳 马上 陈叶青 《力学学报》 北大核心 2025年第3期658-670,共13页
高熵合金(HEA)的强化机制包括晶格摩擦、固溶强化、晶粒细化、原位相变以及纳米沉淀等,除此之外,晶界特性同样对HEA的力学性能具有显著作用.为研究晶界对Al_(0.3)CoCrFeNi HEA压缩力学性能的影响及作用机制,通过分子动力学模拟了不同晶... 高熵合金(HEA)的强化机制包括晶格摩擦、固溶强化、晶粒细化、原位相变以及纳米沉淀等,除此之外,晶界特性同样对HEA的力学性能具有显著作用.为研究晶界对Al_(0.3)CoCrFeNi HEA压缩力学性能的影响及作用机制,通过分子动力学模拟了不同晶界类型HEA的压缩试验.结果显示,Σ11的屈服强度最大,而Σ9的屈服强度最小,这与其变形机制相关:Σ11为位错阻碍机制,Σ9为层错滑移机制.在Σ5,Σ7及Σ9晶界中,层错滑移机制占主导地位,而层错滑移机制受滑移角的影响,得出屈服强度与滑移角呈正相关关系,在Σ11和Σ13晶界中,位错阻碍机制起主导作用,其屈服强度表现出与滑移角无关的特性.此外,在组成HEA的各元素金属中,不同晶界的最大屈服强度变化规律与HEA相似,然而,在最大屈服强度的数值上存在差异,这与内聚能密切相关,内聚能降低,屈服强度升高.同时,揭示了变形过程中原子层面的Mises应力与能量变化规律,其分为两个复杂的变化阶段进行.本研究探索了有关晶界类型与HEA压缩力学性能的相关关系,为优化HEA的微观结构设计提供了理论依据,推动了高性能HEA在工程应用中的材料设计与性能优化. 展开更多
关键词 高熵合金 分子动力学 晶界 变形机制 HALL-PETCH
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