基于分子动力学的纳米压痕形变过程模拟

吕国才¹，宿彦京²，褚武扬²，乔利杰²

1. 北京科技大学数理学院2. 北京科技大学腐蚀与防护中心环境断裂教育部重点实验室

摘 要：采用分子动力学方法模拟了金刚石压头压入Fe基体的纳米压痕全过程.研究了加载和卸载时基体的原子组态、载荷—位移曲线以及位错的发射和变化.分析了基体的塑性形变机理.发现压入深度为0.69 nm时出现位错.随压入深度的增加位错长大成环,基体塑性形变加剧.卸载过程中位错环不断减小,当压头恢复到起始位置后,基体中心残留有位错环,产生了永久塑性形变,位错环的存在是基体产生永久塑性形变的关键因素.

关键词：纳米压痕;分子动力学;位错运动;塑性形变;