单轴应变驱动体心立方铁中六方密堆积/面心立方成核与生长的分子动力学研究

采用分子动力学模拟研究了高应变率加载下体心立方单晶铁中的结构相变。我们研究了六方密堆积相和面心立方相的成核与生长及其晶体取向依赖性。结果表明，相变压力对晶体取向的依赖性较小（沿[001]、[011]和[111]方向加载时约为14 GPa）。然而，沿[011]方向加载时混合相的压力区间远短于其他取向。沿[001]方向加载时的温度增幅明显低于其他取向。通过拓扑中程有序分析展示了hcp/fcc成核过程。沿[001]方向加载时，我们发现hcp结构首先出现，并在(011)$_{\text{bcc}}$面内生长为层状形态，伴有少量fcc原子作为中间结构。沿[011]和[111]方向加载时，观察到hcp和fcc结构均沿\{110\}$_{\text{bcc}}$面成核与生长，并讨论了其形态。