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材料热处理学报2025年第07期:CoCrFeMnNi高熵合金沿■单轴压缩行为的分子动力学模拟

来源:期刊VIP网 时间:


作者:刘雪鹏;谢开鑫;

单位:合肥工业大学土木与水利工程学院;合肥工业大学机械工程学院;合肥工业大学航空结构件成形制造与装备安徽省重点实验室;

摘要:传统密排六方结构金属的力学行为与塑性变形机制已建立较为完善的理论体系,然而对于新兴的密排六方结构高熵合金的力学行为与微观变形机制仍缺乏系统深入的认识。采用分子动力学模拟的方法研究了密排六方CoCrFeMnNi高熵合金沿■取向单轴压缩过程中的微观结构变化、位错演化及变形机制。模拟结果表明:压缩过程中CoCrFeMnNi高熵合金主要经历了弹性、屈服和塑性流变3个典型变形阶段;在弹性阶段,应力随应变线性增加,合金内部几乎没有缺陷产生,并在变形后期呈现出弹性硬化现象;当发生屈服时,位错首先在合金的表面形核并向内部滑移和增殖,同时诱发孪晶的形核及扩展,导致应力快速下降;在塑性流变阶段,孪晶继续扩展长大并且出现堆垛层错,此阶段应力随应变的变化呈现小幅度波动;密排六方CoCrFeMnNi高熵合金沿■取向单轴压缩过程中的塑性变形机制主要由位错滑移、变形孪生和层错形成共同主导;随着温度降低或应变率增大,合金的屈服强度显著增加,但杨氏模量几乎不变;在高温或高应变率下,合金中存在显著的非晶化现象,孪晶和堆垛层错数量明显减少,显著抑制局域化剪切变形带的形成,合金表现出均匀性破坏。

关键词:高熵合金;;密排六方;;力学性能;;变形机制;;分子动力学

基金资助:国家自然科学基金(12272118);; 中央高校基本科研业务费专项资金项目(PA2024GDSK0071)