$\alpha$-Fe 中的孪晶界可逆性特征

理解晶界变形动力学对于设计具有稳定微观结构的材料至关重要。基于此追求，本文利用分子动力学模拟研究了 $\alpha$-Fe 中相干孪晶界在循环剪切载荷下的变形行为，以理解应变幅值与温度的影响。孪晶界在较低温度下表现出剪切耦合迁移及循环不可逆特征，并在约 1500 K 的较高温度下获得几乎完美的可逆性。随着温度升高，孪晶界表现出更多的滑移而非迁移。与孪晶迁移相关的应力被观察到围绕其平均值波动。这是由孪晶界通过 1/6 <111> = 1/12 <111> + 1/12 <111> 型刃型偏位错在 "{\{112\}}" 孪晶面上的逐层传播所引起的。在存在多个平行孪晶纳米线时，观察到了完全的孪晶可逆性与复杂的孪晶界迁移。在具有适当边界条件与应变率组合的较大尺寸纳米线中观察到了孪晶迁移；否则，孪晶迁移不存在。发现剪切应变幅值对抵消孪晶界的影响极小。