Молекулярно-динамическое моделирование влияния дислокаций на мартенситный переход в двумерной модели упорядоченного сплава

С.В. Дмитриев, М.П. Кащенко, Ю.А. Баимова, Р.И. Бабичева, Д.В. Гундеров, В.Г. Пушин показать трудоустройства и электронную почту
Получена: 09 октября 2017; Исправлена: 19 ноября 2017; Принята: 19 ноября 2017
Эта работа написана на английском языке
Цитирование: С.В. Дмитриев, М.П. Кащенко, Ю.А. Баимова, Р.И. Бабичева, Д.В. Гундеров, В.Г. Пушин. Молекулярно-динамическое моделирование влияния дислокаций на мартенситный переход в двумерной модели упорядоченного сплава. Письма о материалах. 2017. Т.7. №4. С.442-446
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2017-4-442-446

Аннотация

Мартенситное превращение исследовано в рамках двумерной модели методом молекулярной динамики. Дислокации влияют на протекания прямого мартенситного превращения, действую как центры зарождения мартенсита.Одним из эффективных и широко применяемых способов изучения различных свойств металлических кристаллов и сплавов на атомистическом уровне является моделирование методом молекулярной динамики. Даже простые потенциалы описания межатомного взаимодействия, такие как потенциалы Морса или Леннарда-Джонса, могут быть использованы для достижения качественного и, даже, количественного согласия с экспериментальными результатами. Например, метод молекулярной динамики может быть использован для изучения особенностей мартенситных превращений - его термодинамики, кинетики, структуры, морфологии и т. д. В настоящей работе влияние дислокаций на прямое и обратное термоупругое мартенситное превращение изучается методом молекулярной динамики в двумерной модели упорядоченного сплава со стехиометрией АВ. Трехмерным аналогом этой структуры является сверхструктура B2 на основе ОЦК-решетки, характерная для промышленно важного интерметаллидного сплава NiTi. Обнаружено, что дислокации могут быть рассмотрены как центры зарождения мартенситной фазы, увеличивая температуру прямого термоупругого мартенситного превращения по сравнению с однородным мартенситным превращением. Мартенситные домены, найденные в структуре после трансформации, и обратное мартенситное превращение происходит в присутствии доменных границ, что означает, что зарождение аустенита происходит гетерогенно. При обратном мартенситном преобразовании имело место расщепление полных дислокаций на частичные дислокации. Таким образом, в настоящей работе было установлено, что дислокации, с одной стороны, влияют на прямое термоупругое мартенситное превращение как центры зарождения, а с другой стороны, обратное мартенситное превращение изменяет дислокационную структуру смоделированного сплава.

Ссылки (36)

1. M. P. Kashchenko, V. G. Chashchina. Phys. Usp. 54 (4), 331 (2011).
2. V. N. Khachin, V. G. Pushin, V. V. Kondrat’ev. Ed. V. D. Sadovskii. - М.: Nauka, 1992. 161 p. (in Russian) [Хачин В. Н., Пушин В. Г., Кондратьев В. В. Отв. ред. В. Д. Садовский. - М.: Наука, 1992. 161 с.].
3. Shape Memory NiTi Alloys.. Part 1. Structure, Phase Transformation, and Properties. Ed. V. G. Pushin: Ekaterinburg: УrО RAS, 2006. - 414 p. (in Russian) [Сплавы никелида титана с памятью формы. Ч.1. Структура, фазовые превращения и свойства. Под ред. В. Г. Пушина: Екатеринбург: УрО РАН, 2006. 414 с.].
4. N. N. Kuranova, A. V. Pushin, V. G. Pushin, A. V. Korolev, N. I. Kourov. Tech. Phys. Lett. 42, 376 (2016).
5. V. G. Pushin, N. N. Kuranova, A. V. Pushin, A. N. Uksusnikov, and N. I. Kourova. Tech. Phys. 61 (7), 1009 (2016).
6. E. S. Belosludtseva, N. N. Kuranova, N. I. Kourov, V. G. Pushin, A. N. Uksusnikov. Tech. Phys. 60, 1330 (2015).
7. I. I. Musabirov, I. Z. Sharipov, R. R. Mulyukov. Russ. Phys. J. 58 (6), 745 (2015).
8. I. I. Musabirov, I. M. Safarov, R. R. Mulyukov, I. Z. Sharipov, V. V. Koledov. Letters on Materials. 4 (4), 265 (2014).
9. M. P. Kashchenko, V. G. Chashchina. Met. Sci. Heat Treat. 55 (11-12), 643 (2014).
10. M. P. Kashchenko, V. G. Chashchina. Russ. Phys. J. 56 (7), 807 (2013).
11. M. P. Kashchenko, V. G. Chashchina. Phys. Mesomech. 19 (3), 107 (2016).
12. R. I. Babicheva, J. A. Baimova, S. V. Dmitriev, V. G. Pushin. Letters on Materials. 5 (4), 359 (2015).
13. K. R. Morrison, M. J. Cherukara, H. Kim, A. Strachan. Acta Mater. 95, 37 (2015).
14. C. Ni, H. Ding, X. J. Jin. J. Alloys Compd. 546, 1 (2013).
15. S. Kazanc, F. A. Celik, S. Ozgen. J. Phys. Chem. Solids. 74, 1836 (2013).
16. T. Suzuki, M. Shimno, K. Otsuka, X. Ren, A. Saxena. J. Alloys Compd. 577S, S113 (2013).
17. B. Wang, E. Sak-Saracino, N. Gunkelmann, H. M. Urbassek. Comp. Mater. Sci. 82, 399 (2014).
18. C. Tatar, S. Kazanc. Current Applied Physics. 12, 98 (2012).
19. A. R. Kuznetsov, Yu. N. Gornostyrev, M. I. Katsnelson, A. V. Trefilov. Mater. Sci Eng. A309-310 168 (2001).
20. I. N. Kar’kin, Yu. N. Gornostyrev, L. E. Kar’kina. Phys. Solid State. 52, 431 (2010).
21. Y. N. Gornostyrev, I. N. Kar’kin, L. E. Kar’kina. Phys. Solid State. 53, 1388 (2011).
22. J. A. Baimova, R. I. Babicheva, A. V. Lukyanov, V. G. Pushin, D. V. Gunderov, S. V. Dmitriev. Rev. Adv. Mater. Sci. 47, 86 (2016).
23. O. Kastner, G. Eggeler, W. Weiss, G. J. Ackland. J. Mech. Phys. Solids. 59, 1888 (2011).
24. K. Saitoh, W. K. Liu. Comp. Mater. Sci. 46, 531 (2009).
25. T. Suzuki, M. Shimono, S. Takeno. Phys. Rev. Lett. 82, 1474 (1999).
26. O. Kastner. Continuum Mech. Thermodyn. 15, 487 (2003).
27. O. Kastner. Continuum Mech. Thermodyn. 18, 63 (2006).
28. M. D. Starostenkov, M. S. Aksenov, G. M. Poletaev, R. Y. Rakitin. Fundamentalnie problemi sovremennogo materialovedeniya. 3 (2), 16 (2006).
29. G. M. Poletaev, E. S. Medvedeva, I. V. Zorya, D. V. Novoselova, M. D. Starostenkov. Russ. Phys. J. 60 (2), 201 (2017).
30. A. A. Kistanov, R. T. Murzaev, S. V. Dmitriev, V. I. Dubinko, V. V. Khizhnyakov. JETP Letters. 99 (6), 353 (2014).
31. S. V. Dmitriev, E. A. Korznikova, J. A. Baimova, M. G. Velarde. Phys. Usp. 59, 446 (2016).
32. S. V. Dmitriev, A. P. Chetverikov, M. G. Velarde, Phys. Stat. Solidi b 252 (7), 1682 (2015).
33. M. G. Velarde, A. P. Chetverikov, W. Ebeling, S. V. Dmitriev, V. D. Lakhno, European Physical Journal B 89 (10), 233 (2016).
34. A. A. Kistanov, S. V. Dmitriev, A. P. Chetverikov, M. G. Velarde, European Physical Journal B, 87 (9), 5 (2014).
35. R. T. Murzaev, S. V. Dmitriev. Fundamentalnie problemi sovremennogo materialovedeniya. 10 (3), 334 (2013) (in Russian) [Мурзаев Р. Т., Дмитриев С. В. Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2013. т. 10, № 3, с. 334.].
36. M.I. Alymov, V.S. Trofimov, E.V. Petrov. Letters on Materials 7(1), 26 - 28 (2017). (in Russian) [Алымов М.И., Трофимов В.С., Петров Е.В. Письма о материалах. 7(1), 26 - 28 (2017)]. Crossref

Цитирования (4)

1.
H. Lu, C. Chen, N. Tsou. Materials. 12(1), 57 (2018). Crossref
2.
Liliya R. Safina, Julia A. Baimova, Radik R. Mulyukov. Mech Adv Mater Mod Process. 5(1) (2019). Crossref
3.
M. Wang, S. Jiang, Y. Zhang. Materials. 11(11), 2334 (2018). Crossref
4.
R. Babicheva, A. Semenov, S. Dmitriev, K. Zhou. Lett. Mater. 9(2), 162 (2019). Crossref

Другие статьи на эту тему