温度对单晶γ-TiAl合金裂纹扩展的影响的分子动力学模拟

• 作者: 付蓉 剡昌锋 曹卉 罗德春 芮执元
• 来源期刊: 材料科学与工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: γ-TiAl合金 单晶 分子动力学 位错 裂纹扩展
• 年，卷（期）: 2016,（4）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 607-613
• 分类号: TG146|O77|TG131
• 语种: 中文
• DOI: 10.14136/j.cnki.issn 1673-2812.2016.04.020

摘要

用分子动力学方法从原子尺度对单晶γ-TiAl合金中心裂纹的扩展机理进行了研究,模拟了不同温度下预制中心裂纹的扩展过程.结果表明:随着温度升高,裂纹的启裂时间变长,启裂应力值分别为5.64GPa、4.58GPa和4.27GPa;裂尖和边界发射的位错数目随温度的升高而增多;温度为300K时,裂纹先脆性扩展,出现分枝后,裂纹通过裂尖发射位错向前扩展,扩展过程为塑性扩展;温度达750K时裂纹出现分枝,扩展过程为塑性扩展,此时的裂纹扩展速率慢于300K时的裂纹扩展速率;950K时裂纹没有出现分枝,扩展过程为塑性扩展且扩展速率最快;三种温度下裂纹扩展过程均出现裂尖钝化与偏折现象.