预变形条件下纳观裂纹扩展的微观机制研究

摘要：

采用晶体相场方法研究预变形条件下样品在单轴拉应变作用下的纳观裂纹扩展行为.通过观察裂纹演化,分析裂纹扩展过程的体系自由能变化、应力-应变曲线、裂纹周长曲线和裂纹面积分数曲线,发现:无预变形的样品,在拉应变作用下,当应变量达到临界值时,在裂口附近萌生出位错,使得应变集中的应变能得到释放.虽然位错伴随着裂尖扩展,没有观察到裂尖发射位错现象,裂纹呈解理扩展模式.预剪切变形为1％和2％的样品,在裂纹扩展的过程,左右裂尖各存在一个位错对,这两个位错沿着各自的滑移面交替滑移,使得裂尖沿着两个滑移方向交替扩展,裂纹呈锯齿状.预剪切变形为3％的样品,在裂口处发射位错,在变形滑移带上诱发生成孤立的空穴串,随后发展成空洞并连通成为主裂纹.在主裂纹之外,还出现空洞萌生二次裂纹,整个裂纹扩展呈韧性扩展模式.预剪切变形量的增加,有助于裂纹由脆性扩展转化成韧性扩展.

关键词：纳观裂纹、预剪切变形、韧脆转变、晶体相场

所属期刊栏目：44

分类号：TG111(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金项目;广西自然科学基金重点项目;玉林师范学院高层次人才科研启动基金项目

在线出版日期：2020-07-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：63-71