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TiAl合金凭借其优良的高温强度、抗蠕变、抗氧化性和高弹性模量、低密度使其成为航天、军事和民用汽车领域最具有竞争力的材料。但是该类合金的室温塑性制约着其进一步的发展,考虑到纳米压痕技术在微观尺度研究材料塑性变形过程的优越性以及在实际工程中晶界对于材料塑性变形的影响,本文基于分子动力学研究了纳米压痕过程中不同晶面上压头位置对γ-TiAl合金塑性变形的影响,分析了室温下孪晶界对γ-TiAl合金纳米压痕过程中缺陷演化和力学性能的影响,比较了不同晶面下压痕过程的差异,阐述了纳米压痕过程中棱柱位错环的形成机制,本文的研究内容如下:(1)研究了室温下在(110)晶面上压头距离晶界5?、10?、15?、25?、40?的纳米压痕过程,得到了不同压头位置下的载荷-位移曲线与压痕过程中的缺陷演化行为,计算了硬度与杨氏模量,分析了不同压头位置下试件的位错线长度、势能以及温度的变化,分析发现:对于(110)晶面下试件的纳米压痕过程,其位错反应以Shockley不全位错为主,并且试样内棱柱位错环与大量层错的产生均于其有关;在压痕过程中,载荷曲线随硬度曲线下降而下降,导致硬度曲线下降的原因有:孪晶界吸收位错;棱柱位错环的产生及滑移;Shockley不全位错的急剧增加。影响硬度升高的因素有:位错与位错核之间的互相反应;孪晶界阻碍位错扩展。(2)研究了室温下在(100)晶面上在压头距离晶界5?、10?、15?、25?、40?以及压头位置在(111)面中心的纳米压痕过程,计算了硬度与杨氏模量,从位错演化的角度比较和分析了孪晶界对不同晶面下纳米压痕结果的影响机理以及晶向对γ-TiAl合金位错演化的影响,观察了(110)晶面和(111)晶面试件在纳米压痕过程中棱柱位错环的形成过程,分析发现:对于(100)晶面下不同压痕位置下的纳米压痕,孪晶界显著影响了加载过程,当压头距离晶界较近,孪晶界会在压痕初期就开始影响压痕过程;当压头距离孪晶界较远时,达到一定的压痕深度孪晶界才会开始影响压痕过程。孪晶界阻碍或吸收位错的活动均出现在所有的(100)晶面下试件的纳米压痕中;对比(100)、(111)和(110)试件下的纳米压痕过程,(111)晶面的弹性模量和硬度最大,其次是(110),最后是(100)试件。这是因为(111)试件原子的排列方式最为紧密,结合能最大;发现在(110)晶面试件更易产生棱柱位错环;在卸载过程完成后,先产生的位错环停留在晶粒内部,后产生的位错环滑移到压头下方湮灭;总结了γ-TiAl合金中位错环成型机制:由于低层错能和FCT的特殊结构,位错在平行于密排面(111)上的棱柱面上产生和活动,随后产生由不全位错包围层错所产生的内禀层错,两两互相平行的内禀层错互相连接,最后产生棱柱位错环。