Многомасштабная модель ползучести в сталях с учетом микроструктуры
- Авторы: Хромов К.Ю.1, Рябов В.А.1, Козлов А.В.2, Панченко В.Л.2
-
Учреждения:
- НИЦ “Курчатовский институт”
- АО Институт реакторных материалов
- Выпуск: Том 125, № 11 (2024)
- Страницы: 1459-1466
- Раздел: ПРОЧНОСТЬ И ПЛАСТИЧНОСТЬ
- URL: https://rjdentistry.com/0015-3230/article/view/681763
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0015323024110154
- EDN: https://elibrary.ru/ILJXTI
- ID: 681763
Цитировать
Аннотация
Разработана многомасштабная модель для описания влияния микроструктуры и содержания легирующих элементов на скорость радиационной ползучести в сталях ЭП823 и ЭК164. Предложена схема моделирования движения дислокаций и взаимодействия дислокаций с точечными дефектами в рамках метода молекулярной динамики, в реальных сплавах, содержащих петли, поры и преципитаты с характерными размерами и составом, определенными в эксперименте. При этом в качестве матрицы использовать неупорядоченные твердые растворы с содержанием Fe, Cr и Ni, соответствующим спецификациям сталей ЭП 823 и ЭК 164. Методом дискретной динамики дислокаций рассчитана эволюция локальной плотности дислокаций в зерне с учетом переползания и скольжения дислокаций. Показано, как происходит изменение локальной плотности дислокаций с образованием микроструктуры. Рассчитано распределение локальных напряжений в решетке с учетом микроструктуры. Рассчитаны значения скорости ползучести в сплавах FeCr и FeCrNi с учетом наличия микроструктуры. Полученные в результате моделирования скорости ползучести отличаются от экспериментальных значений на 20–50%. Выявлены факторы, ограничивающие точность модели, и предложен алгоритм моделирования для повышения точности предсказания скорости ползучести.
Ключевые слова
Полный текст

Об авторах
К. Ю. Хромов
НИЦ “Курчатовский институт”
Автор, ответственный за переписку.
Email: khromov_ky@nrcki.ru
Россия, пл. акад. Курчатова, 1, Москва, 123098
В. А. Рябов
НИЦ “Курчатовский институт”
Email: khromov_ky@nrcki.ru
Россия, пл. акад. Курчатова, 1, Москва, 123098
А. В. Козлов
АО Институт реакторных материалов
Email: khromov_ky@nrcki.ru
Россия, г. Заречный, Свердловская область, 624250
В. Л. Панченко
АО Институт реакторных материалов
Email: khromov_ky@nrcki.ru
Россия, г. Заречный, Свердловская область, 624250
Список литературы
- Plimpton S. Fast Parallel Algorithms for Short-Range Molecular Dynamics // J. Comp. Phys. 1995. V. 117. P. 1–19. http://lammps.sandia.gov
- Schuler T., Nastar M., Soisson F. Towards the modeling of the interplay between radiation induced segregation and sink microstructure // J. Appl. Phys. 2022. V. 132. Iss. 8. P. 080903. https:// doi.org/10.1063/5.0100298
- Mansouri E., Olsson P. Modeling of irradiation-induced microstructure evolution in Fe: Impact of Frenkel pair distribution // Comp. Mater. Sci. 2024. V. 236. P. 112852.
- Castin N., Messina L., Domain C., Pasianot R.C., Olsson P. Improved atomistic Monte Carlo models based on ab-initio-trained neural networks: Application to FeCu and FeCr alloys // Phys. Rev. B. 2017. V. 95. P. 214117.
- Khromov K. Yu., Kovalishin A.A., Ryabov V.A., Tsvetkov T.V., Velikhov V.E. A topologically correct method of dislocations construction for atomistic modeling // Comp. Mater. Sci. 2019. V. 156. P. 301–309. WOS:000449375500038, https:// doi.org/10.1016/j.commatsci.2018.09.048 https:// www.ctcms.nist.gov/potentials/.
- Bonny G., Pasianot R.C., Terentyev D., Malerba L. Iron chromium potential to model high-chromium ferritic alloys // Philosop. Magazine. 2011. V. 91(12). P. 1724–1746. https:// doi.org/10.1080/ 14786435.2010.545780
- Béland L.K., Tamm A., Mu S., Samolyuk G.D., Osetsky Y.N., Aabloo A., Klintenberg M., Caro A., Stoller R.E. Accurate classical short-range forces for the study of collision cascades in Fe–Ni–Cr // Computer Physics Communications. 2017. V. 219. P. 11–19. https:// doi.org/10.1016/j.cpc.2017.05.001
- Osetsky Y.N., Bacon D.J., Mohles V. Atomic modelling of strengthening mechanisms due to voids and copper precipitates in α-iron // Philosop. Magazine. 2003. V. 83(31–34). P. 3623–3641.
- Bacon D.J., Kocks U.F., Scattergood R.O. The effect of dislocation self-interaction on the Orowan stress // Phil. Mag. 1973. V. 28 (6). P. 1241–1263. https:// umet.univ-lille.fr/Projets/RheoMan.
Дополнительные файлы
