УДК 538.913, 539.388

С помощью метода молекулярной динамики в работе проведено исследование поведения материала в условиях нагружения, идентичных процессу сварки трением с перемешиванием. Нагружение моделировалось путем задания для выбранной части образца («инструменту») постоянных значений угловой и поступательной скоростей движения. Рассматривались различные варианты сопряжения: два исходно бездефектных кристаллита меди, кристаллы меди и железа и два кристаллита твердых растворов, соответствующих сплаву Д16. Обнаружено, что движение вращающегося инструмента приводит к разрушению кристаллической структуры образца и последующему перемешиванию поверхностных атомов сопряженных кристаллитов. При определенных режимах нагружения кристаллическая решетка после прохождения инструмента восстанавливает регулярный порядок. В работе исследовано влияние дополнительного осциллирующего воздействия, приложенного к движущемуся инструменту. Полученные результаты могут быть использованы для исследования процессов, протекающих в условиях механоактивируемой диффузии.

 

Molecular dynamics simulation is performed to study material behavior under loading conditions similar to those of friction stir welding. Loading is simulated by assigning constant rotational and translational velocity to a part of a specimen ("tool"). Different cases of coupling are investigated: two defect-free copper crystallites, copper and iron crystals, and two crystallites of the same solid solution corresponding to D16 alloy. It is found that motion of the rotating tool causes failure of the crystal structure of the specimen and subsequent mixing of surface atoms of the coupled crystallites. The regular lattice order is restored after the passage of the tool under certain loading conditions. The influence of additional oscillating motion applied to the moving tool is investigated. The obtained results can shed light on processes occurring under mechanically activated diffusion.

 

А.Ю. Никонов, Ив.С. Коноваленко, А.И. Дмитриев, С.Г. Псахье  Молекулярно-динамическое исследование особенностей перестройки кристаллической решетки в условиях механоактивируемой диффузии // Физ. мезомех. - 2015. - Т. 18. - № 1. - С. 62-72