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单晶γ-TiAl合金微裂纹扩展行为的分子动力学模拟?

付蓉 , 芮执元 , 剡昌锋 , 罗德春 , 冯瑞成

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.13.022

为了从微观原子结构探索γ-TiAl 合金裂纹扩展的机理，研究了恒定加载速度下温度对γ-TiAl 合金中裂纹扩展的影响。采用分子动力学方法对单晶γ-TiAl合金中预置微裂纹的扩展过程进行模拟，研究表明，室温下裂纹呈脆性解理扩展，中、高温时，裂纹在扩展过程中发射位错，裂尖钝化并伴有偏转；随温度的升高，微裂纹由脆性解理扩展向韧性扩展转化，裂纹扩展速率减慢，材料塑性增加；裂尖发射的位错堆积在边界附近，使得位错堆积处萌生空洞缺陷，随着加载的继续，空洞最终长大形成微裂纹，出现边界开裂的现象。

关键词: γ-TiAl合金 , 分子动力学 , 空洞 , 裂纹扩展