Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tác động của tạp chất lên sự gãy hạt ∑3 (111) trong Tungsten - Mô phỏng nguyên tử
Tóm tắt
Tác động của các tạp chất và các bổ sung vi lượng (B, N, C, O, Al, Si, S và P) đối với độ bền nội tại của mặt biên hạt Σ3 (111) trong Tungsten đã được nghiên cứu thông qua mô phỏng động lực học phân tử. Các tương tác nguyên tử đã được tính toán thông qua việc sử dụng tiềm năng liên nguyên tử Finnis-Sinclair. Độ bền gãy của mặt biên hạt đã được đặc trưng bằng cách tính toán, trong từng trường hợp, công lý tưởng của sự tách biệt mặt biên, yếu tố cường độ ứng suất loại I và tích phân bảo toàn Eshelby F - tại thời điểm bắt đầu sự lan truyền của vết nứt. Các kết quả thu được cho thấy Tungsten nguyên chất có độ bền chống lại sự tách rời mặt biên tương đối cao và rằng độ bền này còn được tăng cường hơn nữa bởi sự hiện diện của B, C và N. Ngược lại, các nguyên tố như O, Al và Si có tác động tương đối nhỏ đối với độ bền liên kết của mặt biên ∑3 (111). Trong khi đó, S và P làm giảm mạnh độ bền này làm cho Tungsten trở nên giòn. Những phát hiện này đã được liên hệ với tác động của nguyên tử tạp chất đối với sự tiến hóa của vật liệu tại đầu vết nứt.
Từ khóa
#Tungsten #mặt biên hạt #tạp chất #mô phỏng động lực học phân tử #độ bền gãyTài liệu tham khảo
R. J. Dowding in Powder Metallurgy in Aerospace and Defense Technologies, vol. 2, MPIF, Princeton N.J., 1991.
G. L. Krasko, Int. J. of Refractory Metals & Hard Materials, 12, 251 (1994).
C. L. Briant and S. K. Banerji, Embrittlement of Engineering Alloys, Acad. Press, New York, 1983, pp. 21; M. Guttmann and D. McLean in Interfacial Segregations. Edited by W. C. Johnson and J. M. Blakely, ASM, Metals Park, OH, p. 261, 1979.
M. Grujicic, H. Zhao, and G. L. Krasko, Int. J. of Refractory Metals and Hard Materials (accepted for publication).
M. W. Finnis and J. E. Sinclair, Philosophical Magazine, A50, 45 (1984); correction: ibid., A53, 161 (1986).
M. Grujicic and P. Dang, Mater. Sci. Eng., 199, 173 (1995); ibid., 205, 139, 153 (1996); M. Grujicic and J. Du, Simul. Mater. Sci. and Eng., 3, 811 (1995).
G. C. Sih and H. Liebowitz in Fracture-An Advanced Treatise. Academic Press, New York, vol. 11, p. 67, 1968.