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Simulaciones atomísticas de interacciones entre dislocaciones y vacíos en aleaciones de solución sólida concentradas

Autores: Vaid, Aviral; Zaiser, Michael; Bitzek, Erik

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ciencias de los Materiales

Subcategoría

Materiales estructurales

Palabras clave

Interacciones
Dislocaciones de borde
Vacíos
Aleaciones de solución sólida concentradas
CRSS
Simulaciones atomísticas

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 4

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este artículo investiga la interacción de dislocaciones de borde con vacíos en aleaciones de solución sólida concentradas (CSAs) utilizando simulaciones atomísticas. La configuración de la simulación consiste en dislocaciones de borde con diferentes longitudes de periodicidad y una matriz periódica de vacíos como obstáculos para el movimiento de dislocaciones. La tensión cortante crítica resuelta (CRSS) para el movimiento de dislocaciones se determina mediante simulaciones estáticas que enmarcan la tensión cortante aplicada. Los resultados muestran que longitudes de dislocación más cortas y la presencia de vacíos aumentan la CRSS para el movimiento de dislocaciones. Se encuentra que la interacción dislocación-vacío sigue un mecanismo similar al de Orowan, donde los brazos de dislocación parcial se aniquilan mutuamente para superar el vacío. El endurecimiento por soluto produce una "tensión de fricción" que se suma a la tensión de Orowan. A diferencia de las teorías clásicas de anclaje por soluto, esta tensión debe considerarse una función de la longitud de la línea de dislocación, en línea con la idea de que las restricciones geométricas mejoran sinérgicamente la acción de anclaje de los solutos. Modificar la ecuación de Bacon, Kocks y Scattergood para el endurecimiento por vacío para tener en cuenta el endurecimiento por soluto en CSAs permite predecir cuantitativamente la CRSS en presencia de vacíos y su dependencia del espaciado de vacíos. Las predicciones muestran un buen acuerdo con los datos de simulación sin invocar ningún parámetro de ajuste.

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