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$\alpha-\beta$ Ti 合金中 $\langle a \rangle$ 棱柱螺位错与 $\alpha-\beta$ 相界面侧面的交互作用

材料科学 2023-09-15 v2

摘要

αβ\alpha-\beta 界面的滑移传输对于理解面向航空航天应用的 αβ\alpha-\beta Ti 合金的强度具有重要意义。我们开展了分子静力学(MS)与分子动力学(MD)模拟,以研究 a\langle a \rangle 棱柱螺位错穿越 αβ\alpha-\beta 界面侧面的滑移传输机制。在这些模拟中,α\alpha 相由纯 HCP Ti 构成,而 β\beta 相使用 Ti-Nb 原子间势建模为 Ti60_{60}Nb40_{40} BCC 随机合金。首先,通过 MS 模拟刻画了 αβ\alpha-\beta 界面侧面上的错配位错结构。该预测的位错结构与 Ti 合金中的实验观测吻合良好。其次,在不同温度下对 αβ\alpha-\beta 双晶中 [a1][a_1][a2][a_2][a3][a_3] 棱柱螺位错与界面侧面的交互作用进行了 MD 模拟。发现了界面侧面对于不同类型位错传输的显著壁垒。该滑移传输各向异性的起源在于由 Burgers 取向关系导致的 α\alphaβ\beta 相之间滑移系的相对错排。最后,以详细的原子尺度描述分析了各类位错类型的滑移传输机制,并与实验观测进行了比较。

关键词

引用

@article{arxiv.2305.05737,
  title  = {Interaction of $\langle a \rangle$ prismatic screw dislocations with the $\alpha-\beta$ interface side face in $\alpha-\beta$ Ti alloys},
  author = {Ali Rida and Satish I. Rao and Jaafar A. El-Awady},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2305.05737},
  year   = {2023}
}