条状晶位错运动的晶体相场模拟

摘要：

[目的]研究条状晶内不同矢量位错相互作用的情况,以揭示其运动和能量变化规律.[方法]采用晶体相场(PFC)模型,模拟4块取向差较小的条状晶所形成的4条亚晶界在应力作用下的湮没机制,并从位错运动和能量变化角度分析该机制.4条亚晶界中,2条是对称倾侧亚晶界,2条为非对称倾侧亚晶界结构.[结果]取向差较小的条状晶所形成的晶界为亚晶界,亚晶界上双位错组的数量由相邻两晶粒的取向差的大小决定;而在应力作用下,亚晶界的湮没过程主要有3个阶段:位错攀移及体系能量升高的第1阶段,位错分离及体系能量下降的第2阶段,位错相互作用及体系能量波动升高的第3阶段;由于存在非对称倾侧亚晶界,整个湮没过程比对称倾侧亚晶界的湮没过程较复杂一些.[结论]位错的相互作用存在4种情况:两位错相向运动,当位错矢量方向完全相反且在同一直线上时,相遇后发生湮没;位错相向运动,但运动方向不在一条直线上且距离较近,则可以相互吸引,最后依然可以湮没;如果运动方向不在一条直线上且距离较远,则无法相互吸引,它们只会朝着各自的运动方向继续运动;如果运动方向在一条直线上,但是位错方向不完全相同,它们相遇后不会湮没,而是组合形成一个复合位错.

关键词：晶体相场模型、亚晶界、位错、相互作用

所属期刊栏目：33

分类号：TG111.2(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金项目51161003,51561031;广西自然科学基金重点项目2012GXNSFDA053001;广西大学大创项目201610593220,201610593218

在线出版日期：2018-01-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：223-227