延性金属中空位扩散与团聚引起的层裂
材料科学
2013-10-28 v1
摘要
本文在理论上系统讨论了延性金属中的层裂过程。通过运用相变理论和非平衡输运理论，发现动态载荷下延性金属的层裂过程主要由产生空位的扩散和团聚所决定。通过对动态层裂过程的理论分析，发现：(1) 存在层裂临界行为；(2) 层裂面上的损伤演化速率和空洞生长速度受晶粒尺寸、拉伸应变率以及冲击后金属温度的监控，即较大的晶粒尺寸、拉伸应变率和较高的温度会导致更大的损伤演化速率和空洞生长速度；(3) 存在空洞的特征尺寸和空洞边界的特征应力，它们取决于空位激发能和金属原子占据的平均体积；(4) 空洞附近的应力和温度均很高，可能导致熔化，且随着距离空洞的增加而迅速降低；(5) 获得了围绕形成空洞的塑性区，并发现其由特征应力控制；(6) 层裂过程中的空洞生长可能源于空位的团聚而非位错的发射。大多数理论结果是新颖且首次获得的，并发现与实验结果及模拟结果一致。
引用
@article{arxiv.1310.6917,
title = {Spallation caused by the diffusion and agglomeration of vacancies in ductile metals},
author = {Yuanjie Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1310.6917},
year = {2013}
}