循环荷载作用下金属玻璃的硬化行为研究

本文采用分子动力学模拟方法研究二元Cu-Zr金属玻璃在循环荷载作用下的力学行为,并通过荷载-位移曲线、Voronoi指数、局部剪切应变等多种方式分析了不同合金比例和不同加载速率下的硬化行为.结果表明,Cu-Zr金属玻璃的屈服能力随Cu含量的增加而增加,主要是由于Cu含量高的金属玻璃有着更多的短程有序结构.四种不同比例的金属玻璃经过循环荷载诱导后,大深度压痕下的平均硬度比单次压痕下的平均硬度分别增加了 1.86％～3.17％.循环过程中剪切带的产生和累积,以及压头下方区域的平均原子体积减少,使得结构更加紧密,从而可以抵抗进一步的变形,这是导致硬化行为的主要因素.采用不同加载速率对Cu50Zr50金属玻璃进行单次压痕和循环压痕,加载速率越高,金属玻璃的平均硬度越高,硬化效应也越明显.