鎳基單晶合金的位錯(cuò)動(dòng)力學(xué)計(jì)算與建模.pdf

1、位錯(cuò)動(dòng)力學(xué)能夠反映材料的力學(xué)性能與位錯(cuò)的增殖、湮滅、位錯(cuò)之間的相互作用及位錯(cuò)與溶質(zhì)原子及沉淀相之間的相互作用之間的關(guān)系，因而得到越來越廣泛的研究。鎳基單晶合金的顯微結(jié)構(gòu)基本上由作為母相的γ相和沉淀析出相γ'相組成，其中，具有L12結(jié)構(gòu)的立方體沉淀相規(guī)則且共格地鑲嵌在FCC鎳基基體相中，形成所謂的“馬賽克”結(jié)構(gòu)，這是鎳基單晶高溫合金最主要的結(jié)構(gòu)特征。本文從介觀尺度層面出發(fā)，運(yùn)用二維離散位錯(cuò)動(dòng)力學(xué)模擬鎳基合金變形過程中位錯(cuò)與位錯(cuò)之間的交互作

2、用及位錯(cuò)與沉淀相的交互作用，并通過位錯(cuò)的移動(dòng)速度及位錯(cuò)的密度等參數(shù)得到鎳基合金的應(yīng)力應(yīng)變曲線，分析材料強(qiáng)度與與各微觀參數(shù)之間的關(guān)系。主要內(nèi)容如下：
　　針對(duì)鎳基單晶合金進(jìn)行了離散二維位錯(cuò)動(dòng)力學(xué)建模，考慮了位錯(cuò)的受力、位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)、模擬區(qū)的周期性邊界條件、位錯(cuò)與沉淀相的交互作用等。
　　基于Microsoft Visual Studio平臺(tái)，采用C語言，進(jìn)行了二維離散位錯(cuò)動(dòng)力學(xué)模型的程序設(shè)計(jì)，包括了模型中各種微觀因素的影響，重點(diǎn)

3、考慮了位錯(cuò)穿過沉淀相的行為分析為及雙位錯(cuò)在沉淀相中的運(yùn)動(dòng)。
　　通過研究沉淀相形狀，沉淀相所占體積百分比，沉淀相大小及反向疇界能等因素對(duì)性能的影響，定量地揭示了鎳基單晶合金的力學(xué)性能的變化與微觀組織之間的關(guān)系。
　　根據(jù)模擬后得到的結(jié)果分析，鎳基合金的強(qiáng)度受沉淀相體積分?jǐn)?shù)、大小及反向疇界能影響。其中，鎳基合金的強(qiáng)度隨著沉淀相體積分?jǐn)?shù)的增大而增大，且當(dāng)沉淀相體積分?jǐn)?shù)較高時(shí)，鎳基合金對(duì)沉淀相體積分?jǐn)?shù)的改變也更加敏感。此外，減小單