通过原子模拟解析含非晶区域的 NiTi 形状记忆合金的功能退化
材料科学
2021-04-02 v2
摘要
我们开展了分子动力学模拟，以详细理解小尺度下形状记忆合金的功能退化。实验所报道的塑性变形累积以及在循环机械加载下残余应变异常突增的起源，通过对相关原子尺度过程的细致洞察得以解释。我们的工作揭示，如聚焦离子束铣削实验所诱导的，非晶态表面区域的存在显著影响了循环压缩下形状记忆合金柱的力学响应。导致循环加载下超弹性观测退化的主因是塑性变形的累积以及由此产生的保留马氏体，其源于非晶与晶态形状记忆合金区域的协同贡献。我们表明，所报道的循环加载下应力平台和滞后的突然消失，是由非晶相存在导致马氏体相稳定性增加所引起的。基于所识别的退化机制，我们验证了已报道的恢复超弹性的方法，并提出了一种禁止非晶与晶态区域协同贡献的新方法，以实现形状记忆合金在小尺度下的可持续运行。
引用
@article{arxiv.2103.14319,
title = {Dissecting functional degradation in NiTi shape-memory-alloys containing amorphous regions via atomistic simulations},
author = {Won-Seok Ko and Won Seok Choi and Guanglong Xu and Pyuck-Pa Cho and Yuji Ikeda and Blazej Grabowski},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.14319},
year = {2021}
}
备注
32 pages, 15 figures, 1 table