Вышедшие номера
Атомные механизмы развития микротрещины в чистых ГЦК и ОЦК металлах и с примесью водорода
Баранов М.А.1, Дроздов А.Ю.1, Чудинов В.Г.1, Баянкин В.Я.1
1Физико-технический институт Уральского отделения Российской академии наук, Ижевск, Россия
Поступила в редакцию: 11 января 1999 г.
Выставление онлайн: 19 марта 2000 г.

Методом молекулярной динамики (ММД) с использованием потенциалов парного взаимодействия (ППВ), рассчитанных в рамках теории псевдопотенциала в приближении Хейне-Аборенкова-Анималу, смоделировано развитие трещины в чистых и с примесью водорода алюминии и alpha-железе при нагрузках заведомо больше критических. Показано, что в чистых металлах распространение трещин не происходит. Они затупляются, их основание уширяется, а внутренние напряжения снимаются за счет возникновения дислокаций различного типа и "шейки" напротив трещины, т. е. реализуются механизмы типичного вязкого разрушения. При наличии примеси водорода ситуация существенно иная. В алюминии происходит его десорбция и материал сохраняет свои пластические свойства. В alpha-железе водород образует вблизи зарождающихся дислокаций облака Коттрелла и блокирует дальнейшее расползание и образование новых дислокаций. Кроме того, увеличение концентрации водорода вблизи устья трещины в железе инициирует тенденцию к протеканию фазового alpha->gamma перехода. В результате этого наблюдается распространение трещины, т. е. охрупчивание материала.