Комп’ютерне моделювання впливу гідростатичного тиску на ковзання гвинтових <a> дислокацій в Mg

Анотація

Атомістичне моделювання впливу гідростатичного тиску на критичне дозволене напруження зсуву проводили для ковзання гвинтової <a> дислокації в магнії. Основна увага приділялась розгляду еволюції ядра дислокації під впливом гідростатичного тиску, що може змінити пластичну поведінку матеріалу і призвести до активації різних систем ковзання. Передбачається, що процеси в дислокаційному ядрі можуть призвести до відхилення від закону Шміда для дислокаційного ковзання, подібних до ситуації в об’ємноцентрованих кубічних металах, та полегшення активації небазисних систем ковзання. Розрахунки були проведені з використанням міжатомного потенціалу магнію – модифікованого методу зануреного атома. Для використаного потенціалу було виявлено два типи дислокаційних ядер в залежності від початкового положення центру пружного поля: дисоційоване в базисній площині (B) і розширене в призматичній площині (C2). Ядро В відповідає за ковзання в базисній площині, С2 – за призматичне ковзання дислокації. Призматичне ковзання <a> дислокації є більш складним у порівнянні з базисним випадком. Застосування тиску може змінити критичне дозволене напруження зсуву для базисного та призматичного ковзання. Показані результати комп'ютерного моделювання базисного та призматичного дислокаційного ковзання в магнії під гідростатичним тиском. Критичне дозволене напруження зсуву при 0 К та нульовому тиску становить близько 55 МПа та 105 МПа для базисного та призматичного ковзання, відповідно. Залежність критичного напруження для базисного ковзання залишається практично незмінною. Лише для значень тиску вищих за 1000 МПа спостерігається незначне зниження. Призматичне ковзання <a> дислокації демонструє відмінну поведінку, в порівнянні з базисним ковзанням. Спостерігається підвищення критичного дозволеного напруження зсуву для ядра C2 з підвищенням прикладеного тиску. Ефект залежить від структури дислокаційного ядра. Це може бути пов'язано із залежністю від тиску перехідної дилатації ядра дислокації. Оцінка залежності критичного напруження від тиску для базисного і призматичного ковзання. виявляє ознаки якісної згоди з результатами атомістичного моделювання.