关键词：纳米多晶铁;模拟XRD谱;晶粒尺寸;沿晶裂纹;氦效应
摘 要：采用分子动力学方法研究了晶粒尺寸对掺氦纳米多晶铁机械性能的影响。在拉伸形变过程中，纳米多晶铁将产生裂纹与晶格畸变，通过模拟XRD谱探索二者之间的联系。拉伸模拟结果显示，由于晶界氦原子的引入，峰值应力将显著减小。另外，在拉伸模拟中观察到，沿晶裂纹的产生与长大随着晶界氦原子的引入而增强。研究结果表明，晶界氦原子能够促进沿晶裂纹的产生，而裂纹的大小和数量随着晶粒尺寸的增加而增加。在拉伸过程中，纳米多晶铁的XRD谱显示，{200}峰与{211}峰发生了明显的分裂。在应变范围6%～10%之间，与掺氦前相比，掺氦后纳米多晶铁的XRD谱中副峰的衍射角较高。随着晶粒尺寸的增加，副峰峰位逐渐向高衍射角移动，且裂纹萌生逐渐增强。这说明XRD谱显示的晶格畸变与沿晶裂纹所致的机械性能退化密切相关。
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