BCC Fe 中倾斜低角界带上的位错传递：弹性相互作用的作用
材料科学
2025-10-02 v2
摘要
低角界带（LAGB）常被视为位错运动的可穿透界面，但近期研究表明它们也可能发挥强大的屏障作用。其内在机制尚存争议，尤其是弹性相互作用的作用仍不明确。本文采用大规模分子动力学模拟，研究了 BCC Fe 中各种倾斜 LAGB 上的位错传递行为。结果表明，传递阻力随边界与位错的几何关系而发生显著变化。与 prevailing 观点认为位错反应主导不同，结论是：晶格位错与边界位错之间的弹性相互作用成为主要控制因素。螺旋位错和螺旋样位错产生剪切应力，使 GB 位错弯曲并产生强阻力；而边缘位错缺乏此类应力，因而更易通过。因此，随着位错特征角的减小，阻力增大，螺旋位错受到的阻力最为显著。基于上述认识，我们发展了一种解析模型，定量关联净传递应力与位错特征、边界倾斜角及边界误位角，成功复现了模拟结果。这些结果确立了弹性相互作用在位错-LAGB 相互作用中的主导作用，并为通过控制界面结构设计强化材料提供了预测依据。
引用
@article{arxiv.2509.07787,
title = {Dislocation Transmission Across Tilt Low-Angle Grain Boundaries in BCC Fe: The Role of Elastic Interactions},
author = {Shuai Zhang and Zhishun Chen and Zhuoming Xie and Jun Song and Huiqiu Deng and Wangyu Hu and Jie Hou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.07787},
year = {2025}
}