单晶钼的纳米压痕：原子尺度缺陷形核与热机械稳定性
材料科学
2025-02-18 v2 应用物理
计算物理
摘要
单晶体心立方(BCC)金属（如钼(Mo)）的力学响应在高温下优于其他金属，以至于它们被认为是极端条件下应用的优异候选材料，例如聚变反应堆的偏滤器。通过纳米压痕也检测到了钼在高温(400-1000C)下优异的热机械稳定性，这表明其与缺陷形核相关的局部位错机制存在联系。在这项工作中，我们对高温对纳米压痕下单晶钼力学变形性能的影响进行了计算研究。在10-1000K温度范围内，针对两种压头尖端直径和[100]、[110]、[111]晶向，进行了球形纳米压痕的分子动力学(MD)模拟。我们研究了温度升高如何影响纳米压痕过程，改变位错密度、机制、原子位移以及硬度，这与已报道的实验测量一致。我们的结果表明，与其他BCC金属相比，钼在纳米压痕过程中[001]位错结的特征性形成与高温稳定性，可能是钼持久热机械稳定性的原因。
引用
@article{arxiv.2105.07744,
title = {Nanoindentation of single crystalline Mo: Atomistic defect nucleation and thermomechanical stability},
author = {F. J. Domínguez-Gutiérrez and S. Papanikolaou and A. Esfandiarpour and P. Sobkowicz and M. Alava},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.07744},
year = {2025}
}