Fe合金FCC-BCC原子尺度台阶型马氏体相界面迁移行为的分子动力学模拟研究

• 作者: 张新平 柯常波 韦昭召 马骁
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 相变位错 相界面迁移 分子动力学模拟 马氏体相变拓扑模型
• 年，卷（期）: 2020,（13）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:结构、力学和热学性质
• 页码范围: 237-249
• 页数: 13页
• 字数: 8912字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.69.20191903

摘要

两相界面的原子尺度结构对相界面迁移行为具有重要影响.高分辨透射电子显微分析表明钢中马氏体相界面具有高度为若干原子层间距的台阶结构,然而目前Fe合金马氏体相变的模拟研究工作中绝大多数使用非台阶型相界面结构作为模拟初始模型.本文基于拓扑模型和相变位错理论构建了Fe合金FCC/BCC台阶型相界面初始模型,采用分子动力学模拟方法研究了Fe合金马氏体相界面的迁移行为.研究结果表明,当两相界面具有约束共格匹配关系及台阶结构时,体系发生FCC→BCC马氏体相变并呈现典型的非扩散切变特征;相变过程中FCC/BCC宏观尺度相界面沿其法线方向以(4.4±0.3)×102 m/s的速度迁移,且相界面在迁移过程中始终保持稳定的台阶结构和相对平直的宏观界面形貌特征;相变位错的滑移速度高达(2.8±0.2)×103 m/s,相变位错阵列沿台阶面的协同侧向滑移不仅是马氏体台阶结构宏观相界面迁移的微观机制,也是马氏体相变宏观形状应变的主要来源;采用分子动力学模拟方法获得的Fe合金马氏体相变晶体学特征参量与拓扑模型的解析解数值非常接近,相变产生的整体宏观形状应变由平行于相界面的剪切应变和垂直于相界面的法向应变两部分组成.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	柯常波	华南理工大学材料科学与工程学院	20	73	5.0	8.0
2	张新平	华南理工大学材料科学与工程学院	73	637	13.0	22.0
3	马骁	华南理工大学材料科学与工程学院	22	63	5.0	7.0
4	韦昭召	五邑大学智能制造学部	2	0	0.0	0.0