纳米粉末 Mg 的冲击固结及相应的塑性
材料科学
2024-03-14 v2
摘要
高应变率冲击压缩下的纳米粉末固结是合成和加工块体纳米材料的一种潜在方法。对粉末材料冲击变形的彻底调查具有重要的工程意义。在此，我们结合非平衡分子动力学 (NEMD) 模拟和 X 射线衍射 (XRD) 模拟方法，研究了冲击压缩下 np-Mg 中的变形孪晶和孔隙压实。在冲击诱导的变形孪晶过程中，呈现出显著的各向异性和对晶体取向的强依赖性。在冲击阶段，首先诱发了三种典型类型的孪晶，即 {11-21} 孪晶 (T1)、{11-22} 孪晶 (T2) 和 {10-12} 孪晶 (T3)。它们大多产生于冲击方向与晶格 c 轴之间夹角较大的晶粒中。随着应变率的增加，孪晶的类型和数量不断丰富，但当应变率过高时则不会发生。我们还讨论了这三种类型孪晶的变形机制，发现滑移和shuffle的耦合主导了孪晶变形。此外，由于孪晶与其他塑性变形的相互作用发生了空洞填充，导致 np-Mg 致密化。在卸载阶段，观察到一个有趣的反向变化：冲击产生的孪晶发生消退，而在先前难以产生孪晶的晶粒中产生了新的孪晶。
引用
@article{arxiv.2403.00302,
title = {Shock consolidation and the corresponding plasticity in nanopowdered Mg},
author = {D. B. He and M. Y. Wang and W. B. Bi and M. Shang and Y. Cai and L. Deng and X. M. Zhang and J. F. Tang and L. Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.00302},
year = {2024}
}
备注
The present study investigates the impact consolidation and deformation damage of nanopowders under extreme shock conditions. The manuscript comprises 15 pages and includes 16 figures