Компьютерный эксперимент по деформации нанокристаллов системы хром-ниобий. Сообщение 1. Атомно-структурные перестройки

• Published in: Проблемы прочности
• Date: 2005
• Main Authors: Шпак, А.П., Огородников, В.В., Малишевский, К.В., Куницкий, Ю.А.
• Format: Article
• Language: Russian
• Published: Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України 2005
• Subjects: Научно-технический раздел
• Online Access: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/47318
• Journal Title: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Cite this: Компьютерный эксперимент по деформации нанокристаллов системы хром-ниобий. Сообщение 1. Атомно-структурные перестройки / А.П. Шпак, В.В. Огородников, К.В. Малишевский, Ю.А. Куницкий // Проблемы прочности. — 2005. — № 1. — С. 5-23. — Бібліогр.: 16 назв. — рос.

В парнопотенциальном приближении проведено молекулярно-динамическое моделирование процесса растяжения нанокристаллов хрома, ниобия и бикристаллов хром-ниобий. Про­иллюстрирован атомный механизм деформации и разрушения, который зависит от ориен­тации нанокристалла относительно действующего усилия Р. В случае стартовой ориента­ции (100)┴Р действует механизм переориентации (100)┴Р → (110)┴Р. В бикристалле сна­чала деформируется ниобий, а затем происходит эстафетная передача деформации от Nb к Сг. При стартовой конфигурации (110)┴Р наблюдается фрагментация кристалла и зернограничные перестройки. В бикристалле кристаллит ниобия деформируется лишь в пределах упругой деформации; в то же время деформация со стороны хрома имеет хрупковязкий характер. При начальной конфигурации (111)┴Р наблюдается механизм чисто хрупкого разрушения. Бикристалл разрушается во всех случаях по межфазной границе. Объяснены причины таких атомно-структурных преобразований. У парнопотенційному наближенні проведено молекулярно-динамічне моде­лювання процесу розтягнення нанокристалів хрому, ніобію та бікристалів хром-ніобій. Проілюстровано атомний механізм деформації та руйнування, який залежить від орієнтації нанокристала відносно діючого зусилля P. У разі стартової орієнтації (100)┴ P діє механізм переорієнтації (100)┴ P → (110)┴P. У бікристалі спочатку деформується ніобій, а потім має місце естафетна передача деформації від Nb до Cr. При стартовій конфігурації (110)┴P спостерігається фрагментація нанокристалів та зернограничні пере­будови. У бікристалі кристаліт ніобію деформується лише у межах пружної деформації; у той же час деформація збоку хрому має крихков’язкий харак­ тер. При початковій конфігурації (111)┴P має місце механізм крихкого руйнування. Бікристал руйнується в усіх випадках по міжфазній межі. Пояснюються причини таких атомно-структурних перетворень. Using a paired-potential approximation, we con­ducted molecular-dynamic simulation of the tensile process in Cr and Nb nanocrystals, as well as Cr-Nb bicrystals. We describe the atomic mechanism of deformation and fracture, which depends on nanocrystal orientation toward the acting effort P. In case of the initial orientation (100)┴P, the rearrangement mechanism (100)┴P → (110)┴P takes place. In a bicrystal, Nb crystallite deformation occurs initially, followed by token passing of deforma­tion from Nb to Cr. In case of the initial configuration (110)┴P, the crystal fragmentation and grain-boundary rearrangements are observed. In a bicrystal, Nb crystallite is deformed only within the elastic strain range, whereas Cr de­formation manifests a brittle-ductile behavior. In case of the initial orientation (111)┴P, we ob­served a pure brittle fracture behavior. In all cases, fracture of bicrystals occurs along the interphase boundary. We explain the reasons for such atomic-structural transformations.