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【主题教育-以学促干】我院教师张祥凯在塑性领域国际顶级学术期刊IJP上发表重要研究成果

(发布日期:2023-05-17 点击数:7)

5月7日,我院张祥凯老师在塑性领域国际顶级学术期刊《International Journal of Plasticity》(IF:8.5,中科院一区TOP期刊)线上发表了最新研究成果——“晶格畸变和化学短程有序对多主元合金的初始塑性变形行为影响:分子动力学模拟和第一性原理计算”《Effects of lattice distortion and chemical short-range ordering on the incipient behavior of Ti-based multi-principal element alloys: MD simulations and DFT calculations》。张祥凯为第一作者兼共同通讯作者,beat365唯一官网为第一单位。


论文采用分子动力学和第一性原理相结合的方法,从原子尺度和电子尺度揭示了晶格畸变和化学短程有序对TiAlCrVNb系多主元(高/中熵)合金的初始塑性变形行为的影响。纳米压痕模拟结果表明来自原子尺寸差异的晶格畸变(LDI)会导致位错胚形核的载荷下降,使得初始塑性载荷下降,化学短程有序会进一步降低位错胚形核载荷和初始塑性载荷。而原子半径差异以及成分差异导致的晶格畸变(LDII)虽然会降低位错胚形核载荷,但由于模型中更加严重的晶格畸变,使得位错胚形核之后的运动更加困难,从而导致初始塑性载荷增大。第一性原理计算结果表明晶格畸变和化学短程有序的存在会使得电荷分布不均匀以及弱结合的Al-Al原子对数量增加,这使得模型中出现了软区,位错更容易在这些区域形核,从而降低初始塑性载荷。同时还讨论了压头半径和晶粒取向对合金初始塑性变形行为的影响。本研究结果让我们对多主元合金的初始塑性变形行为有了更深的理解,尤其是对于体心立方的多主元合金。

研究得到了beat365唯一官网旗山学者海外项目(No.XRC-23028)、福建省中青年教师教育科研项目(No.JAT220035)、香港城市大学项目(No.9380088, 9360157和9231348)以及香港城市大学计算中心的共同支持,有望增强beat365唯一官网在材料塑性成型领域的国际影响力。


论文链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0749641923001298#bib0083