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不同对称性下晶界结构演化及微观机理的晶体相场法研究

龙建 王诏玉 赵宇龙 龙清华 杨涛 陈铮

不同对称性下晶界结构演化及微观机理的晶体相场法研究

龙建, 王诏玉, 赵宇龙, 龙清华, 杨涛, 陈铮
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  • 采用晶体相场法研究了单轴拉伸下三角相双晶变形过程及机理, 并重点分析了小角对称与非对称晶界和大角对称与非对称晶界在变形过程中的演化及微观机理, 变形过程中应力方向与初始晶界方向平行. 结果表明, 小角对称晶界由柏氏矢量夹角呈60的两种刃型位错组成, 变形过程中不同类型的位错运动方向相反, 并各自与另一晶界上同一类型位错相互吸引以致部分位错发生湮没; 小角非对称晶界上的位错类型单一, 在应力作用下先沿水平方向攀移, 后各自分解成柏氏矢量约呈120的两位错, 并通过位错运动和湮没最终形成理想单晶; 大角晶界在应力的作用下先保持水平状态而后锯齿化并发射位错, 伴随着位错运动和湮没, 最终大角非对称晶界发生分解, 而大角对称晶界则重新平直化, 表明大角对称晶界比大角非对称晶界更稳定, 这与实验和分子动力学模拟结果一致.
    • 基金项目: 国家自然科学基金 (批准号: 51274167, 51174168)和西北工业大学基础研究基金 (批准号: NPU-FFR-JC20120222)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-06-08
  • 修回日期:  2013-07-29
  • 刊出日期:  2013-11-05

不同对称性下晶界结构演化及微观机理的晶体相场法研究

  • 1. 西北工业大学凝固技术国家重点实验室, 西安 710072
    基金项目: 

    国家自然科学基金 (批准号: 51274167, 51174168)和西北工业大学基础研究基金 (批准号: NPU-FFR-JC20120222)资助的课题.

摘要: 采用晶体相场法研究了单轴拉伸下三角相双晶变形过程及机理, 并重点分析了小角对称与非对称晶界和大角对称与非对称晶界在变形过程中的演化及微观机理, 变形过程中应力方向与初始晶界方向平行. 结果表明, 小角对称晶界由柏氏矢量夹角呈60的两种刃型位错组成, 变形过程中不同类型的位错运动方向相反, 并各自与另一晶界上同一类型位错相互吸引以致部分位错发生湮没; 小角非对称晶界上的位错类型单一, 在应力作用下先沿水平方向攀移, 后各自分解成柏氏矢量约呈120的两位错, 并通过位错运动和湮没最终形成理想单晶; 大角晶界在应力的作用下先保持水平状态而后锯齿化并发射位错, 伴随着位错运动和湮没, 最终大角非对称晶界发生分解, 而大角对称晶界则重新平直化, 表明大角对称晶界比大角非对称晶界更稳定, 这与实验和分子动力学模拟结果一致.

English Abstract

参考文献 (24)

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