Сотрудники лаборатории компьютерного конструирования материалов Института физики прочности и материаловедения (ИФПМ) СО РАН на основе молекулярно-динамического моделирования изучили особенности разрушения одно- (ГЦК) и двухфазных (ГЦК+ОЦК) образцах Fe95Ni5 с градиентной зеренной структурой при одноосном растяжении. Выявлено, что разрушение всегда начинается и распространяется по границам зерен.

Процесс разрушения имеет три этапа развития. На первом этапе разрушения нанопоры зарождаются и распространяются по границам крупных зерен. Суммарный объем нанопор на этом этапе медленно увеличивается за счет формирования новых нанопор. Второй этап характеризуется быстрым увеличением суммарного объема нанопор, связанного как с зарождением нанопор, так и с увеличением их размера. На третьем этапе увеличение суммарного объема пор происходит посредством роста размеров и слияния нескольких нанопор. Обнаружено, что двухфазные образцы обладают более высокой трещиностойкостью по сравнению с однофазными. Такое поведение обусловлено фазовыми переходами ОЦК-ГЦК, которые способствуют более эффективной аккомодации структуры в процессе нагружения и отодвигают зарождение разрушения в сторону больших деформаций.

Работа выполнена в рамках государственного задания ИФПМ СО РАН (проект FWRW-2021-0002) и гранта РНФ № 20-79-10406.

Результаты опубликованы в журнале Metals (Q1)/

Источник: ИФПМ СО РАН