搜索

文章查询

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

体心立方Ta的广义面错能及在Ⅱ型裂纹尖端初始塑性研究中的应用

梅继法 黎军顽 倪玉山 王华滔

体心立方Ta的广义面错能及在Ⅱ型裂纹尖端初始塑性研究中的应用

梅继法, 黎军顽, 倪玉山, 王华滔
PDF
导出引用
导出核心图
  • 基于嵌入原子势考察体心立方(bcc)金属Ta的广义层错能和广义孪晶能并获得广义层错能和广义孪晶能曲线. 研究表明,bcc Ta的广义层错能曲线与面心立方金属的广义层错能曲线有明显差异,Ta的广义层错能曲线不存在明显的能量极小值,位错主要以全位错的形式发射. 不同原子厚度的广义孪晶能曲线表明4个原子层的孪晶能曲线开始出现亚稳定的能量极小值,5个原子层的孪晶能曲线出现稳定的能量极小值. 为进一步验证广义层错能和广义孪晶能曲线揭示的塑性变形机理,采用准连续介质力学多尺度方法研究Ⅱ型裂纹尖端的初始塑性变形过程.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10576010) 资助的课题.
    [1]

    Komura S, Horita Z, Nemoto M, Langdon T G 1999 J. Mater. Res. 14 4044

    [2]

    Hoshino T, Kumamoto K, Kokubun K, Ishimaru T 1995 Phys. Rev. B 51 14594

    [3]

    Thornton P R, Hirsch P B 1958 Phil. Mag. 3 738

    [4]

    Rohatgi A, Vecchio K S, Gray G T 2001 Metall. Mater. Trans. A 32 135

    [5]

    Howie A, Swann P R 1961 Phil. Mag. 6 1215

    [6]

    Cockayne D J H, Jenkins M L, Ray I L F 1971 Phil. Mag. 192 1383

    [7]

    Schweizer S, Elssser C, Hummler K, Fhnle M 1992 Phys. Rev. B 46 14270

    [8]

    Ferreira P J, Müllner P 1998 Acta Mater. 46 4479

    [9]

    Rice J R 1992 J. Mech. Phys. Solids 40 239

    [10]

    Tadmor E B, Hai S 2003 J. Mech. Phys. Solids 51 765

    [11]

    Van Swygenhoven H, Derlet P M, Frseth A G 2004 Nat. Mater. 3 399

    [12]

    Frseth A G, Derlet P M, Van Swygenhoven H 2004 Appl. Phys. Lett. 85 5863

    [13]

    Zimmerman J A, Gao H, Abraham F F 2000 Model. Simul. Mater. Sci. Eng. 8 103

    [14]

    Datta A, Waghmare U V, Ramamurty U 2009 Scripta Mater. 60 124

    [15]

    Wei X M, Zhang J M, Xu K W 2008 Mater. Sci. Eng. A 486 540

    [16]

    He G, Rong Y H,Xu Z Y 2000 Sci. Chin. E 30 1 (in Chinese) [何 刚、戎咏华、徐祖耀 2000 中国科学E 30 1]

    [17]

    Zhang J M, Wu X J, Huang Y H, Xu K W 2006 Acta Phys. Sin. 55 393 (in Chinese) [张建民、吴喜军、黄育红、徐可为 2006 物理学报 55 393]

    [18]

    Xie H Y, Wang C Y, Yu T, Du J P 2009 Chin. Phys. B 18 251

    [19]

    Yun Y, Kwon S C, Kim W W 2007 Comput. Phys. Commun. 177 49

    [20]

    Machov A, Beltz G E, Chang M 1999 Model. Simul. Mater. Sci. Eng. 7 949

    [21]

    Yan J A, Wang C Y, Wang S Y 2004 Phys. Rev. B 70 174105

    [22]

    Cardonne S M, Kumar P, Michaluk C A, Schwartz H D 1995 Int. J. Refract. Met. Hard Mater. 13 187

    [23]

    Buckman R W 2000 J. Mater. 52 40

    [24]

    Wang Y M, Hodge A M, Biener J, Hamza A V 2005 Appl. Phys. Lett. 86 101915

    [25]

    Pan Z, Li Y, Wei Q 2008 Acta Mater. 56 3470

    [26]

    Murr L E, Meyers M A, Niou C S, Chen Y J, Pappu S, Kennedy C 1997 Acta Mater. 45 157

    [27]

    Guo Y F, Wang C Y, Wang Y S 2004 Phil. Mag. Lett. 84 763

    [28]

    Farkas D 2005 Phil. Mag. Lett. 85 387

    [29]

    Daw M S, Baskes M I 1984 Phys. Rev. B 29 6443

    [30]

    Li Y H, Siegel D J, Adams J B, Liu X Y 2003 Phys. Rev. B 67 125101

    [31]

    Featherston F H, Neighbours J R 1963 Phys. Rev. 130 1324

    [32]

    Guo Y F, Wang CY, Zhao D L 2003 Mater. Sci. Eng. A 349 29

    [33]

    Cao L X, Wang C Y 2007 Acta Phys. Sin. 56 413 (in Chinese) [曹莉霞、王崇愚 2007 物理学报 56 413]

    [34]

    Tadmor E B, Ortiz M, Phillips R 1996 Phil. Mag. A 73 1529

    [35]

    Tadmor E B, Miller R, Phillips R, Ortiz M 1999 J. Mater. Res. 14 2233

    [36]

    Miller R, Tamdor E B, Phillips R, Ortiz M 1998 Model. Simul. Mater. Sci. Eng. 6 607

    [37]

    Shenoy V B, Miller R, Tadmor E B, Phillips R, Ortiz M 1998 Phys. Rev. Lett. 80 742

    [38]

    Wang H T, Qin Z D, Ni Y S, Zhang W 2009 Acta Phys. Sin. 58 1057 (in Chinese) [王华滔、秦昭栋、倪玉山、张 文 2009 物理学报 58 1057]

    [39]

    Shenoy V B, Miller R, Tadmor E B, Rodney D, Phillips R, Ortiz M 1999 J. Mech. Phys. Solids 47 611

  • [1]

    Komura S, Horita Z, Nemoto M, Langdon T G 1999 J. Mater. Res. 14 4044

    [2]

    Hoshino T, Kumamoto K, Kokubun K, Ishimaru T 1995 Phys. Rev. B 51 14594

    [3]

    Thornton P R, Hirsch P B 1958 Phil. Mag. 3 738

    [4]

    Rohatgi A, Vecchio K S, Gray G T 2001 Metall. Mater. Trans. A 32 135

    [5]

    Howie A, Swann P R 1961 Phil. Mag. 6 1215

    [6]

    Cockayne D J H, Jenkins M L, Ray I L F 1971 Phil. Mag. 192 1383

    [7]

    Schweizer S, Elssser C, Hummler K, Fhnle M 1992 Phys. Rev. B 46 14270

    [8]

    Ferreira P J, Müllner P 1998 Acta Mater. 46 4479

    [9]

    Rice J R 1992 J. Mech. Phys. Solids 40 239

    [10]

    Tadmor E B, Hai S 2003 J. Mech. Phys. Solids 51 765

    [11]

    Van Swygenhoven H, Derlet P M, Frseth A G 2004 Nat. Mater. 3 399

    [12]

    Frseth A G, Derlet P M, Van Swygenhoven H 2004 Appl. Phys. Lett. 85 5863

    [13]

    Zimmerman J A, Gao H, Abraham F F 2000 Model. Simul. Mater. Sci. Eng. 8 103

    [14]

    Datta A, Waghmare U V, Ramamurty U 2009 Scripta Mater. 60 124

    [15]

    Wei X M, Zhang J M, Xu K W 2008 Mater. Sci. Eng. A 486 540

    [16]

    He G, Rong Y H,Xu Z Y 2000 Sci. Chin. E 30 1 (in Chinese) [何 刚、戎咏华、徐祖耀 2000 中国科学E 30 1]

    [17]

    Zhang J M, Wu X J, Huang Y H, Xu K W 2006 Acta Phys. Sin. 55 393 (in Chinese) [张建民、吴喜军、黄育红、徐可为 2006 物理学报 55 393]

    [18]

    Xie H Y, Wang C Y, Yu T, Du J P 2009 Chin. Phys. B 18 251

    [19]

    Yun Y, Kwon S C, Kim W W 2007 Comput. Phys. Commun. 177 49

    [20]

    Machov A, Beltz G E, Chang M 1999 Model. Simul. Mater. Sci. Eng. 7 949

    [21]

    Yan J A, Wang C Y, Wang S Y 2004 Phys. Rev. B 70 174105

    [22]

    Cardonne S M, Kumar P, Michaluk C A, Schwartz H D 1995 Int. J. Refract. Met. Hard Mater. 13 187

    [23]

    Buckman R W 2000 J. Mater. 52 40

    [24]

    Wang Y M, Hodge A M, Biener J, Hamza A V 2005 Appl. Phys. Lett. 86 101915

    [25]

    Pan Z, Li Y, Wei Q 2008 Acta Mater. 56 3470

    [26]

    Murr L E, Meyers M A, Niou C S, Chen Y J, Pappu S, Kennedy C 1997 Acta Mater. 45 157

    [27]

    Guo Y F, Wang C Y, Wang Y S 2004 Phil. Mag. Lett. 84 763

    [28]

    Farkas D 2005 Phil. Mag. Lett. 85 387

    [29]

    Daw M S, Baskes M I 1984 Phys. Rev. B 29 6443

    [30]

    Li Y H, Siegel D J, Adams J B, Liu X Y 2003 Phys. Rev. B 67 125101

    [31]

    Featherston F H, Neighbours J R 1963 Phys. Rev. 130 1324

    [32]

    Guo Y F, Wang CY, Zhao D L 2003 Mater. Sci. Eng. A 349 29

    [33]

    Cao L X, Wang C Y 2007 Acta Phys. Sin. 56 413 (in Chinese) [曹莉霞、王崇愚 2007 物理学报 56 413]

    [34]

    Tadmor E B, Ortiz M, Phillips R 1996 Phil. Mag. A 73 1529

    [35]

    Tadmor E B, Miller R, Phillips R, Ortiz M 1999 J. Mater. Res. 14 2233

    [36]

    Miller R, Tamdor E B, Phillips R, Ortiz M 1998 Model. Simul. Mater. Sci. Eng. 6 607

    [37]

    Shenoy V B, Miller R, Tadmor E B, Phillips R, Ortiz M 1998 Phys. Rev. Lett. 80 742

    [38]

    Wang H T, Qin Z D, Ni Y S, Zhang W 2009 Acta Phys. Sin. 58 1057 (in Chinese) [王华滔、秦昭栋、倪玉山、张 文 2009 物理学报 58 1057]

    [39]

    Shenoy V B, Miller R, Tadmor E B, Rodney D, Phillips R, Ortiz M 1999 J. Mech. Phys. Solids 47 611

  • [1] 陆怀宝, 黎军顽, 倪玉山, 梅继法, 王洪生. 体心立方金属钽Ⅱ型裂纹尖端缺陷萌生的多尺度分析. 物理学报, 2011, 60(10): 106101. doi: 10.7498/aps.60.106101
    [2] 杜浩, 倪玉山. 钽、铁、钨三种体心立方金属裂纹的多尺度模拟及韧脆性分析. 物理学报, 2016, 65(19): 196201. doi: 10.7498/aps.65.196201
    [3] 张建民, 吴喜军, 黄育红, 徐可为. fcc金属层错能的EAM法计算. 物理学报, 2006, 55(1): 393-397. doi: 10.7498/aps.55.393
    [4] 杨正举. 体心立方金属中间隙杂质原子组态的弹性研究——Ⅰ.间隙杂质原子的位置及扩散激活能. 物理学报, 1966, 128(3): 281-293. doi: 10.7498/aps.22.281
    [5] 苏文辉, 刘维娜, 何澎民, 邱淑蓁. 面心立方金属的空穴松弛能和空穴形成能的计算. 物理学报, 1965, 115(10): 1767-1775. doi: 10.7498/aps.21.1767
    [6] 梁晋洁, 高宁, 李玉红. 体心立方Fe中\begin{document}$\left\langle {100} \right\rangle $\end{document}位错环对微裂纹扩展影响的分子动力学研究. 物理学报, 2020, 69(11): 116102. doi: 10.7498/aps.69.20200317
    [7] 张建民, 徐可为. 体心立方多晶膜中应变能密度的各向异性分析. 物理学报, 2004, 53(1): 176-181. doi: 10.7498/aps.53.176
    [8] 邹本三, 叶恒强, 吴玉琨, 郭可信. 面心立方晶体高次孪晶化为一次旋转对称关系. 物理学报, 1979, 166(3): 297-304. doi: 10.7498/aps.28.297
    [9] 张建民, 徐可为. 面心立方多晶薄膜中应变能密度对晶粒取向的依赖. 物理学报, 2002, 51(11): 2562-2566. doi: 10.7498/aps.51.2562
    [10] 郭可信. 面心立方晶体中生成孪晶或六角密堆相的电子衍射分析. 物理学报, 1978, 162(5): 547-553. doi: 10.7498/aps.27.547
    [11] 刘有延, 傅秀军, 郭子政, 周培勤. 广义Fibonacci准周期链能谱性质. 物理学报, 1992, 41(8): 1330-1337. doi: 10.7498/aps.41.1330
    [12] 徐锡申. 体心立方晶二元合金超点阵理论. 物理学报, 1956, 1654(6): 528-549.
    [13] 朱慧珑, 黄祖洽. 体心立方金属中空位迁移规律. 物理学报, 1987, 36(9): 1122-1132. doi: 10.7498/aps.36.1122
    [14] 龙期威, 王屴. 位错在裂纹顶端的象力. 物理学报, 1984, 33(9): 1337-1340. doi: 10.7498/aps.33.1337
    [15] 李联和, 刘官厅. 一维六方准晶中螺形位错与楔形裂纹的相互作用. 物理学报, 2012, 61(8): 086103. doi: 10.7498/aps.61.086103
    [16] 金庆华, 王平基, 丁大同, 王鼎盛. 金属铝中层错能的缀加球面波法第一性原理计算. 物理学报, 1992, 41(10): 1632-1637. doi: 10.7498/aps.41.1632
    [17] 李青, 李海强, 赵娟, 黄江, 于军胜. 阴极修饰层对 SubPc/C60 倒置型有机太阳能电池性能的影响. 物理学报, 2013, 62(12): 128803. doi: 10.7498/aps.62.128803
    [18] 龚伟, 徐征, 赵谡玲, 刘晓东, 杨倩倩, 樊星. NPB阳极缓冲层对反型结构聚合物太阳能电池性能的影响. 物理学报, 2014, 63(7): 078801. doi: 10.7498/aps.63.078801
    [19] 郁华玲. 超导邻近效应在正常金属层中引起的反常小能隙现象. 物理学报, 2007, 56(10): 6038-6044. doi: 10.7498/aps.56.6038
    [20] 汪 渊, 宋忠孝, 徐可为. 体心立方金属W薄膜晶体取向的膜厚尺寸效应及其表面映射. 物理学报, 2007, 56(12): 7248-7254. doi: 10.7498/aps.56.7248
  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  3578
  • PDF下载量:  1685
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2010-01-26
  • 修回日期:  2010-08-17
  • 刊出日期:  2011-06-15

体心立方Ta的广义面错能及在Ⅱ型裂纹尖端初始塑性研究中的应用

  • 1. 复旦大学力学与工程科学系,上海 200433
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:10576010) 资助的课题.

摘要: 基于嵌入原子势考察体心立方(bcc)金属Ta的广义层错能和广义孪晶能并获得广义层错能和广义孪晶能曲线. 研究表明,bcc Ta的广义层错能曲线与面心立方金属的广义层错能曲线有明显差异,Ta的广义层错能曲线不存在明显的能量极小值,位错主要以全位错的形式发射. 不同原子厚度的广义孪晶能曲线表明4个原子层的孪晶能曲线开始出现亚稳定的能量极小值,5个原子层的孪晶能曲线出现稳定的能量极小值. 为进一步验证广义层错能和广义孪晶能曲线揭示的塑性变形机理,采用准连续介质力学多尺度方法研究Ⅱ型裂纹尖端的初始塑性变形过程.

English Abstract

参考文献 (39)

目录

    /

    返回文章
    返回