Ảnh hưởng của ứng suất tác dụng lên các kết tủa đồng chất thông qua phương pháp nguyên tử rời rạc

Metals and Materials International - Tập 2 - Trang 183-193 - 1996
Jong K. Lee1
1Department of Metallurgical and Materials Engineering, Michigan Technological University, Houghton, USA

Tóm tắt

Sự tiến hóa hình thái của các kết tủa đồng chất dưới sự tác dụng của ứng suất được phân tích bằng phương pháp nguyên tử rời rạc, phương pháp mà dựa trên tương tác nguyên tử theo định luật Hooke và khuếch tán Monte Carlo mà không giả định hình dạng cụ thể nào. Các kết tủa có các hằng số đàn hồi khác với pha nền được xử lý trong các hệ đàn hồi không có lỗi, dị hướng dưới điều kiện biến dạng phẳng với sự không phù hợp chỉ giản đơn về thể tích. Dưới ứng suất kéo tác dụng, các hạt mềm với biến dạng không phù hợp dương có xu hướng trở thành các tấm vuông góc với trục ứng suất tác dụng, trong khi các hạt cứng kéo dài theo hướng ứng suất. Nếu tương tác đàn hồi giữa ứng suất tác dụng và biến dạng đồng nhất đủ mạnh, các kết tủa thường phân chia thành các hạt nhỏ hơn và sau đó theo đuổi quá trình thô nhám hóa. Ngay cả khi không có biến dạng đồng nhất, các hạt cũng cho thấy sự tiến hóa hình thái thông qua hiệu ứng không đồng nhất của Eshelby. Hình dạng của một hạt phụ thuộc vào các biến sau: dấu hiệu và độ lớn của biến dạng đồng nhất, phương hướng và độ lớn của ứng suất tác dụng, độ cứng tương đối với pha nền, và độ lớn của năng lượng giao diện.

Từ khóa

#kết tủa đồng chất #ứng suất #phương pháp nguyên tử rời rạc #biến dạng đồng nhất #hiệu ứng Eshelby

Tài liệu tham khảo

J. D. Eshelby,Prog. Solid Mech. 2, 89 (1961). J. K. Lee, D. M. Barnett, and H. I. Aaronson,Metall. Trans. 8A, 963 (1977). T. Mura,Micromechanics of Defects in Solids, 2nd ed., p. 177, Martinus Nijhoff, Dordrecht (1987). A. G. Khachaturyan,Theory of Structural Transformations in Solids, p. 213, Wiley & Son, New York (1983). Y. Wang, L. Q. Chen and A. G. Khachaturyan, inSolid to Solid Phase Transformations (eds., W. C. Johnson et al.) p. 245, TMS, Warrendale, PA (1994). Y. Wang, L. Q. Chen and A. G. Khachaturyan,Acta Metall. 41, 279 (1993). M. E. Thompson, C. S. Su and P. W. Voorhees,Acta Metall. 42, 2107 (1994). Z. A. Moschovidis and T. Mura,J. Appl. Mech. 42, 847 (1975). S. Satoh and W. C. Johnson,Metall. Trans. 23A, 2761 (1992). J. Gayda and D. J. Srolovitz,Acta Metall. 37, 641 (1989). J. K. Lee,Metail. Trans. 22A, 1197 (1991). J. K. Lee,Scripta Metall. 32, 559 (1995). J. K. Lee,Metail. Trans. 27A, 1449 (1996). J. K. Tien and S. M. Copley,Metall. Trans. 2, 215 (1971). T. Miyazaki, K. Nakamura and H. Mori,J. Mater. Sci. 14, 1827 (1979). W. F. Hosford and S. P. Agrawal,Metall Trans. 6A, 487 (1975). B. Skrotzki, E. A. Starke, Jr., and G. J. Shiflet, inMicrostructures and Mechanical Properties of Aging Materials (eds., P. K. Liaw et al.) TMS, Warrendale, PA, in press. A. Pineau,Acta Metall. 24, 559 (1976). J. K. Lee and W. C. Johnson, inSolid to Solid Phase Transformations (eds., H. I. Aaronson et al.) p. 127, TMS, Warrendale, PA (1982). W. C. Johnson, M. B. Berkenpas and D. E. Laughlin,Acta Metall. 36, 3149 (1988). W. Hort and W. C. Johnson,Metall. Trans. 27A, 1561 (1996). W. G. Hoover, W. T. Ashurst, and R. J. Olness,J. Chem. Phys. 60, 4043 (1974). K. Binder. Monte Carlo Methods, p. 1, Springer-Verlag, New York (1979). J. K. Lee, inPhase Transformations during the Thermal/Mechanical Processing of Steel (eds., E. B. Hawbolt and S, Yue) p 49, The Metallurgical Society of CIM, Montreal, Quebec (1995). J. K. Lee, inMicromechanics of Advanced Materials (eds., S. N. G. Chu et al.) p. 41, TMS, Warrendale, PA (1995). R. W. Little,Elasticity, p. 87, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ (1973). J. M. Howe and D. A. Smith,Acta Metall. 40, 2343 (1992). J. K. Lee and H. I. Aaronson,Acta Metall 23, 799 (1975). H. I. Aaronson and C. Wells,Trans. AIME,206, 1216 (1956).