空洞对镍基单晶合金纳米压痕过程的影响

• 作者: 岳珠峰 杨彪 胡兴健 贺鹏飞 郑百林
• 来源期刊: 金属学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 纳米压痕 分子动力学 空洞 错配位错
• 年，卷（期）: 2016,（2）
• 页码范围: 129-134
• 页数: 6页
• 分类号: O77.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.11900/0412.1961.2015.00193

摘要

通过分子动力学方法,研究了3种含相同半径、不同深度空洞的镍基单晶合金模型与理想模型纳米压痕过程的区别.采用中心对称参数分析4种模型在不同压入深度时基体内部位错形核、长大的过程以及空洞和错配位错对纳米压痕过程的影响.材料的压入荷载-压入深度曲线显示,空洞最浅的模型与理想模型相差最大.空洞对材料纳米压痕过程有2种作用,当压入深度较浅时(h＜0.375 nm),空洞的存在会弱化材料,而当压入深度处于0.375～0.567 nm之间时,空洞表面的原子对位错的长大起到阻碍作用,使得压入荷载增加;空洞的坍塌会吸收一部分应变能,减少γ相中层错的形成;当空洞完全坍塌后,位错会在空洞原始位置纠缠,并产生大量层错,使得压入荷载减小.γ/γ'相界面存在空洞时,当达到最大压入深度,部分错配位错分解,且被γ相表面吸收,形成表面台阶.处在最深位置的空洞并未对材料纳米压痕过程产生影响.