摘要:针对机械除鳞工艺中因氧化皮结构复杂,其破裂机理及力学性能难以掌握、除鳞工艺参数难以精确设定的问题,本文采用分子动力学模拟方法,建立多晶FeO/Fe模型,设置裂纹缺陷,模拟单轴拉伸下应变率和裂纹位置对多晶FeO/Fe断裂变形的影响。研究表明:从中心对称参数可得原子紊乱程度不同,其由高到低的区域依次为裂纹缺陷>原始晶界>原始FeO/Fe界面>原始多晶内部;当应变率一定时,多晶FeO/Fe断裂行为有差异,完美模型(即无缺陷)、裂纹位于晶内、晶界时,失效方式为沿晶断裂;裂纹位于FeO/Fe界面时,失效方式为界面断裂。裂纹位于相同位置时,随着应变率从1×109 s-1增大到10×109 s-1,位错总数量从51条增至105条,总长度从58.78 nm增至112.11 nm,模型塑性变形更强,抗拉强度逐渐升高,由2.21 GPa增大到3.25 GPa,且裂纹断裂程度逐渐减小。本文的研究结果,可对掌握氧化皮的破裂机理提供理论帮助、为精确除鳞工艺参数提供指导。
文章目录
1 模拟条件与设置
2 结果与分析
2.1 裂纹位置对多晶FeO/Fe拉伸力学性能的影响
2.2 应变率对多晶FeO/Fe拉伸力学性能的影响
3 结 论