- Tytuł:
-
Grain Boundary Relaxation in Bi-Crystals: Mechanical Spectroscopy and Molecular Dynamics Simulations
Relaksacja granic ziaren w bikryształach: spektroskopia mechaniczna i symulacje metodą dynamiki molekularnej - Autorzy:
-
Maier, A.-K.
Mari, D.
Tkalcec, I.
Schaller, R. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/353074.pdf
- Data publikacji:
- 2015
- Wydawca:
- Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
- Tematy:
-
internal friction grain boundaries
gold alloys
molecular dynamics
granice wewnętrzne tarcia ziarna
stop złota
dynamika molekularna - Opis:
-
Different Au-Ag-Cu samples have been studied by mechanical spectroscopy. Both polycrystals and bi-crystals show a relaxation peak at 800 K, accompanied by an elastic modulus change. Since this peak is absent in single crystals it is related to the presence of grain boundaries. Molecular dynamics simulations reveal two microscopic mechanisms, when a shear stress is applied onto a Σ5 grain boundary: at 700 K, the boundary migrates perpendicularly to the boundary plane under an external stress. At 1000 K, only sliding at the boundary is observed. These two mechanisms acting in different temperature intervals are used to model the mechanic response of a polycrystal under an applied stress. The models yield expressions for the relaxation strength Δ and for the relaxation time τ as a function of the grain size. A comparison with the mechanical spectroscopy measurements of polycrystals and the bi-crystals show that the grain boundary sliding model reproduces correctly the characteristics of the grain boundary peak.
Różne próbki ze stopów Au-Ag-Cu badano metodą spektroskopii mechanicznej. Zarówno w polikryształach, jak i bikryształach występuje pik relaksacyjny w temperaturze 800 K, któremu towarzyszy zmiana modułu sprężystości. Ponieważ pik ten nie występuje w monokryształach to jego występowanie wiązane jest z obecnością granic ziaren. Symulacje dynamiki molekularnej ujawniają dwa mikroskopowe mechanizmy, gdy naprężenie ścinające jest przyłożone do granicy ziarna Σ5: w temperaturze 700 K, granica przemieszcza się prostopadle do płaszczyzny granicznej pod wpływem zewnętrznego naprężenia. W 1000 K, obserwuje się tylko poślizg po granicy. Te dwa mechanizmy działające w różnych zakresach temperatur są używane do modelowania mechanicznej reakcji polikryształu na przyłożone naprężenie. Modele podają wyrażenie na stopień relaksacji Δ i czas relaksacji τ w funkcji wielkości ziaren. Porównanie z wynikami badań polikryształów i bikryształów uzyskanych metodą spektroskopii mechanicznej pokazuje, że model poślizgu granicy ziarna poprawnie odtwarza charakterystykę piku pochodzącego od granic ziaren. - Źródło:
-
Archives of Metallurgy and Materials; 2015, 60, 1; 377-380
1733-3490 - Pojawia się w:
- Archives of Metallurgy and Materials
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł