金属学报  2007, Vol. 43 Issue (3): 259-263

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压痕过程中非晶Cu形变诱导晶化行为的原子模拟

王海龙 王秀喜 王 宇 梁海弋

中国科学技术大学中国科学院材料力学行为和设计重点实验室; 合肥230026

ATOMISTIC SIMULATION OF STRESS-INDUCED CRYSTALLIZATION BEHAVIOR DURING THE INDENTATION PROCESS FOR AMORPHOUS Cu

WANG Hailong; WANG Xiuxi; WANG Yu; LIANG Haiyi

Key Laboratory of Mechanical Behavior and Design of Materials of CAS; University of Science and Technology of China; Hefei 230026

王海龙; 王秀喜; 王宇; 梁海弋 . 压痕过程中非晶Cu形变诱导晶化行为的原子模拟[J]. 金属学报, 2007, 43(3): 259-263 .
, , , . ATOMISTIC SIMULATION OF STRESS-INDUCED CRYSTALLIZATION BEHAVIOR DURING THE INDENTATION PROCESS FOR AMORPHOUS Cu[J]. Acta Metall Sin, 2007, 43(3): 259-263 .

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(973 KB)   摘要: 采用Mishin镶嵌原子势，通过分子动力学方法模拟了非晶铜在压痕作用下的应力晶化行为，考察了压痕过程中能量、应力与微观结构演化的关系。局部塑性变形区域出现微小晶核,随着变形的增加，晶粒不断发生生长与合并,局部塑性变形导致晶粒成核、生长与合并的根本原因。最终生成的晶粒具有面心立方结构，其(111)方向密排面平行于剪切面,非晶相中的纳米晶粒能提高非晶材料的刚度。 关键词 ： 压痕,  非晶,  应力晶化,  分子动力学     Abstract：Molecular dynamics simulations were performed to investigate stress induced crystallization behavior during the indentation process for amorphous Cu. The interaction between atoms in the system adopts the embedded atom method (EAM) reported by Mishin. The Variations of energy, stress and microstructure during the indentation process were studied. The results show that the small grains nucleate at the plastic deformation region, then grow and coalesce with deformation. The local plastic deformation induces the crystal nucleation, grain growth and grain coalescence. The final crystalline phase has an FCC structure which (111) plane is parallel to the shear direction. The nanocrystal grains embedded in the amorphous phase can enhance the rigidity of the sample. Key words： indentation    metallic glass    stress-induced crystallization 收稿日期: 2006-06-05      ZTFLH:  TG146.4   服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 王海龙 王秀喜 王宇 梁海弋 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y2007/V43/I3/259 [1]Greer A L.Science,1995;267:1947 [2]Schneider S.J Phys:Condense Matter,2001;13:7723 [3]Lu K.Acta Metall Sin,1994;30:B1 (卢柯．金属学报,1994;30:B1) [4]Ogura M,Tarumi R,Shimojo M,Takashima K,Higo Y. Appl Phys Lett,2001;79:1042 [5]Chen H,He Y,Shiflet G J,Poon S J.Nature,1994;367: 541 [6]Kim J J,Choi Y,Suresh S,Argon A S.Science,2002;295: 654 [7]Lee J C,Kim Y C,Ahn J P,Kim H S,Lee S H,Lee B J. Acta Mater,2004;52:1525 [8]Mishin Y,MehI M J,Papaconstantopoulos D A,Voter A F,Kress J D.Phys Rev,2001;63B:224106 [9]Daw M S,Baskes M I.Phys Rev,1984,29B:6443 [10]Daw M S,Baskes M I.Phys Rev Lett,1983;50:1285 [11]Ackland G J,Tichy G,Vitek V,Finnis M W.Philos Mag, 1987;56A:735 [12]Lee H J.Molecular Dynamics Studies of Metallic Glass. Pasadena:California Institute of Technology,2003 [13]Honeycutt J D,Andersen H C.J Phys Chem,1987;91: 4950 [14]Nose S.Mol Phys,1984;52:255 [15]Parrinello M,Rahman A.J Appl Phys,1981;52:7182 [16]Lilleodden E T,Zimmerman J A,Folies S M,Nix W D.J ??Mech Phys Solids,2003;51:901 [17]Schuh C A,Nieh T G.Acta Mater,2003;51:87 [18]Ogura A,Tarumi R,Shimojo M,Takashima K,Higo Y. Appl Phys Lett,2001;79:1042 [19]Tarumi R,Ogura A,Shimojo M,Takashima K,Higo Y. Jpn J Appl Phys,2000;39:L611 [20]Sutton M,Yang Y S,Mainville J,Jordan-Sweet J L,Lud- wig K F,Stephenson G B Jr.Phys Rev Lett,1989;62: 288 [21]Lu K,Wang J T.Acta Metall Sin,1990;26:B316 (卢柯,王景唐．金属学报,1990;26:B316) [22]Lu K,Wang J T,Dong Lin.Acta Metall Sin,1991;27: B31 (卢柯,王景唐,董林．金属学报,1991;27:B31) [1] 刘帅帅, 侯超楠, 王恩刚, 贾鹏. Zr61Cu25Al12Ti2 和Zr52.5Cu17.9Ni14.6Al10Ti5 块体非晶合金过冷液相区的塑性流变行为[J]. 金属学报, 2022, 58(6): 807-815. [2] 李金富, 李伟. 铝基非晶合金的结构与非晶形成能力[J]. 金属学报, 2022, 58(4): 457-472. [3] 李海勇, 李赛毅. 纯Al <111>对称倾斜晶界迁移行为温度相关性的分子动力学研究[J]. 金属学报, 2022, 58(2): 250-256. [4] 张金勇, 赵聪聪, 吴宜谨, 陈长玖, 陈正, 沈宝龙. (Fe0.33Co0.33Ni0.33)84 -x Cr8Mn8B x 高熵非晶合金薄带的结构特征及其晶化行为[J]. 金属学报, 2022, 58(2): 215-224. [5] 朱彬, 杨兰, 刘勇, 张宜生. 基于纳米压痕逆算法的热冲压马氏体/贝氏体双相组织的微观力学性能[J]. 金属学报, 2022, 58(2): 155-164. [6] 韩录会, 柯海波, 张培, 桑革, 黄火根. 非晶态U60Fe27.5Al12.5 合金的晶化动力学行为[J]. 金属学报, 2022, 58(10): 1316-1324. [7] 兰亮云, 孔祥伟, 邱春林, 杜林秀. 基于多尺度力学实验的氢脆现象的最新研究进展[J]. 金属学报, 2021, 57(7): 845-859. [8] 孙小钧, 何杰, 陈斌, 赵九洲, 江鸿翔, 张丽丽, 郝红日. Fe含量对Zr60Cu40-xFex相分离非晶合金组织结构、电阻性能和纳米压痕行为的影响[J]. 金属学报, 2021, 57(5): 675-683. [9] 毕甲紫, 刘晓斌, 李然, 张涛. 非晶合金粉末作为润滑油添加剂的摩擦学性能[J]. 金属学报, 2021, 57(4): 559-566. [10] 潘杰, 段峰辉. 非晶合金的回春行为[J]. 金属学报, 2021, 57(4): 439-452. [11] 刘日平, 马明臻, 张新宇. 块体非晶合金铸造成形的研究新进展[J]. 金属学报, 2021, 57(4): 515-528. [12] 胡祥, 葛嘉城, 刘思楠, 伏澍, 吴桢舵, 冯涛, 刘冬, 王循理, 兰司. 具有异常放热现象的Fe-Nb-B-Y非晶合金燃烧机理[J]. 金属学报, 2021, 57(4): 542-552. [13] 李宁, 黄信. 块体非晶合金的3D打印成形研究进展[J]. 金属学报, 2021, 57(4): 529-541. [14] 曾桥石, 尹梓梁, 楼鸿波. 金属玻璃中的非晶多形态转变[J]. 金属学报, 2021, 57(4): 491-500. [15] 朱敏, 欧阳柳章. 镁基储氢合金动力学调控及电化学性能[J]. 金属学报, 2021, 57(11): 1416-1428. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed