五重孿晶基于其特殊的晶體對稱結(jié)構(gòu),擁有十分優(yōu)異的特性。它們不僅能夠提高材料的硬度、強度等力學(xué)性能,還能夠改善材料的電學(xué)、光學(xué)、催化等物理和化學(xué)性能,因而受到世界各國的廣泛關(guān)注。然而,目前五重孿晶的相關(guān)報道主要集中于Cu、Ag等面心立方金屬單質(zhì),或是五重孿晶結(jié)構(gòu)的力學(xué)行為研究。關(guān)于合金中形成五重孿晶的研究較少,更幾乎未有涉及合金五重孿晶化表面的研究。因此,為更好地將五重孿晶結(jié)構(gòu)應(yīng)用到工程合金中,本文采用分子動力學(xué)（MD）模擬對鎳基合金C-2000進行了研究,對合金中五重孿晶的形成機理、規(guī)律以及變形機理進行了分析,并進行了相應(yīng)的納米壓痕實驗探究鎳基合金結(jié)構(gòu)及性能的變化。首先對鎳基合金C-2000模型進行了納米壓痕仿真,探究了五重孿晶的形成機理及規(guī)律。研究表明,五重孿晶形成于四個不同{111}滑移面的交叉中心處。在壓痕過程中,交叉中心處發(fā)生能量積聚與應(yīng)力集中,非共格孿晶界形成于交叉中心附近。交叉中心處白色高能原子在剪切應(yīng)力的作用下發(fā)射不全位錯,層錯沿著{111}面形成。白色原子繼續(xù)發(fā)射不全位錯,孿晶得以形核、生長,五重孿晶最終形成。特別的,五重孿晶化表面的形成還與壓痕過程中合金表面能量的增加... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題來源與研究背景及意義
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 研究背景及意義
    1.2 鎳基合金 C-2000
    1.3 五重孿晶的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 納米晶體中五重孿晶的形成研究
        1.3.2 五重孿晶對材料性能影響的研究
    1.4 論文主要研究內(nèi)容
2 分子動力學(xué)模擬及主要技術(shù)
    2.1 分子動力學(xué)模擬計算原理
        2.1.1 有限差分算法
        2.1.2 勢函數(shù)
        2.1.3 系綜
        2.1.4 邊界條件
    2.2 模擬應(yīng)用軟件與分析方法
        2.2.1 模擬應(yīng)用軟件
        2.2.2 仿真結(jié)果分析方法
    2.3 建模與模型弛豫
    2.4 本章小結(jié)
3 鎳基合金五重孿晶形成的研究
    3.1 納米壓痕仿真
    3.2 鎳基合金內(nèi)部五重孿晶的形成機理研究
        3.2.1 建模與模擬條件
        3.2.2 五重孿晶的形成機理研究
    3.3 鎳基合金表面五重孿晶的形成機理研究
        3.3.1 建模與模擬條件
        3.3.2 五重孿晶化表面形成機理研究
    3.4 鎳基合金中五重孿晶形成規(guī)律的研究
        3.4.1 模擬參數(shù)對五重孿晶形態(tài)大小的影響
        3.4.2 模擬參數(shù)對五重孿晶形成位置的影響
        3.4.3 模擬參數(shù)對五重孿晶形成數(shù)量的影響
    3.5 本章小結(jié)
4 鎳基合金C-2000五重孿晶變形機理研究
    4.1 鎳基合金C-2000拉伸建模與模擬條件
        4.1.1 建模
        4.1.2 模擬條件
    4.2 五重孿晶結(jié)構(gòu)變形機理分析
        4.2.1 納米線拉伸過程的應(yīng)力-應(yīng)變曲線分析
        4.2.2 納米線拉伸過程中五重孿晶結(jié)構(gòu)的變形機理分析
    4.3 本章小結(jié)
5 鎳基合金C-2000的納米壓痕實驗
    5.1 納米壓痕實驗原理
    5.2 納米壓痕實驗條件及方法
        5.2.1 實驗儀器
        5.2.2 樣本預(yù)處理
        5.2.3 納米壓痕實驗方案
    5.3 壓痕結(jié)果觀測與分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]納米壓痕技術(shù)在材料力學(xué)測試中的應(yīng)用[J]. 靳巧玲,李國祿,王海斗,劉金娜,張建軍.  表面技術(shù). 2015(12)
[2]鎳基高溫合金摩擦焊接研究現(xiàn)狀[J]. 李翔,肖遙,馬鐵軍,李文亞,楊夏煒.  航空制造技術(shù). 2015(15)
[3]高溫耐蝕鎳基合金的焊接研究現(xiàn)狀及展望[J]. 牛衛(wèi)杰,王國平,劉進偉.  現(xiàn)代焊接. 2013 (09)
[4]分子動力學(xué)模擬基本原理及研究進展[J]. 李春艷,劉華,劉波濤.  廣州化工. 2011(04)
[5]超精密加工領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)發(fā)展研究[J]. 袁巨龍,張飛虎,戴一帆,康仁科,楊輝,呂冰海.  機械工程學(xué)報. 2010(15)
[6]國內(nèi)鎳基高溫合金的焊接研究現(xiàn)狀[J]. 李亞江,夏春智,石磊.  現(xiàn)代焊接. 2010 (07)
[7]分子動力學(xué)計算機模擬技術(shù)進展[J]. 李卓謖,趙玉潔,賈曉娜,張麗榮.  機械管理開發(fā). 2008(02)
[8]化學(xué)機械拋光技術(shù)研究進展[J]. 宋曉嵐,李宇焜,江楠,屈一新,邱冠周.  化工進展. 2008(01)
[9]哈氏合金及其應(yīng)用[J]. 陳恭珉.  上海化工. 2004(10)
[10]化學(xué)機械拋光技術(shù)的研究進展[J]. 雷紅,雒建斌,張朝輝.  上海大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2003(06)

碩士論文
[1]軟脆晶體碲鎘汞超精密磨拋的試驗研究[D]. 趙東杰.大連理工大學(xué) 2012
[2]基于分子動力學(xué)模擬的納米壓痕技術(shù)研究[D]. 張秀艷.西安電子科技大學(xué) 2006



本文編號：3597776