利用离散位错动力学研究辐照 FeCrAl 纳米柱中的塑性
材料科学
2023-01-06 v1
摘要
在本文中，我们利用离散位错动力学模拟（DDD）研究辐照 FeCrAl 纳米柱中的塑性，并与离子和中子辐照商用 FeCrAl 合金 C35M 的透射电子显微镜（TEM）原位拉伸试验进行比较。研究中分别以及叠加考察了辐照诱导缺陷的影响，例如 a/2 111 和 a 100 型位错环以及代表辐照 FeCrAl 合金中相分离的成分波动。我们探究了缺陷对 FeCrAl 纳米柱应力-应变行为（特别是屈服强度和硬化响应）的影响。我们的模拟证实了广泛接受的事实，即与均匀合金相比，辐照合金表现出具有更高屈服强度和硬化的应力-应变响应。然而，我们的 DDD 计算揭示了由于成分不均匀性和辐照位错环导致的硬化贡献的一种非典型叠加，其中在小尺度下成分不均匀性引起的硬化抵消了辐照位错环引起的硬化。因此，我们观察到，在同时考虑成分不均匀性和辐照位错环的影响后，辐照合金的屈服强度小于仅含辐照位错环的合金的屈服强度，并且与仅含成分不均匀性的合金大致相同。我们在对未辐照、离子辐照和中子辐照 C35M FeCrAl 合金进行的并行 TEM 原位拉伸试验中也识别出了这种叠加中的相消干涉。硬化贡献中的这种相消干涉与实验界广泛使用的、用于建模不同辐照诱导缺陷所致硬化贡献的弥散障碍硬化（DBH）模型形成对比。
引用
@article{arxiv.2301.01812,
title = {Plasticity in irradiated FeCrAl nanopillars investigated using discrete dislocation dynamics},
author = {Yash Pachaury and George Warren and Janelle P. Wharry and Giacomo Po and Anter El-Azab},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.01812},
year = {2023}
}