编号：FTJS106829
篇名：冲击速度对单晶镍层裂行为的影响规律及作用机制
作者：王路生 罗龙 刘浩 杨鑫 丁军 宋鹍 路世青 黄霞
关键词： 冲击速度 单晶镍 层裂 相变 分子动力学
机构： 重庆理工大学机械工程学院 西南科技大学环境与资源学院
摘要： 为了阐明冲击速度对单晶镍冲击层裂行为的影响机理,采用非平衡分子动力学方法获得了不同冲击速度下单晶镍自由面的速度、径向分布函数、原子晶体结构、位错和孔洞演化过程.结果表明单晶镍层裂行为的临界冲击速度为1.5 km/s,当冲击速度Up≤1.5 km/s时,层裂机制为经典层裂损伤,而Up>1.5 km/s时表现出微层裂损伤.相比经典层裂,微层裂下孔洞数量显著增加,分布更为分散,应力区域宽.分析了冲击速度对经典层裂损伤行为(Up≤1.5 km/s)的影响,并获得了相应的层裂强度,当Up=1.3 km/s时,发生层裂强度突变.单晶镍的层裂强度与层错、相变和位错机制共同作用.随着位错形核和发射位错数量增加,导致层裂强度先下降.当冲击速度Up<1.3 km/s时,层裂损伤主要由层错作用影响;当Up=1.3 km/s时,层裂强度主要受到层错与相变共同竞争作用;当冲击速度Up>1.3 km/s,层裂强度主要由BCC相变机制影响,其相变机制为相变路径为FCC→BCT→BCC的马氏体相变机制.本文揭示了冲击速度对层裂损伤和断裂影响规律及作用机制,可为镍基材料在极端冲击条件下的防护应用提供理论基础.
