Влияние размера зерна и температуры на свойства нанополикристаллического ниобия при растяжении

С использованием методов молекулярной динамики исследованы свойства нанополикристаллического ниобия при одноосном растяжении. С помощью алгоритма Вороного созданы модели поликристаллического ниобия с различными размерами зерен, а также изучено влияние размера зерна и температуры системы на его механические свойства. Показано, что размер зерна оказывает существенное влияние на механизм деформирования нанополикристаллического ниобия. В процессе деформации количество атомов на границах зерен значительно увеличивается, в то время как плотность дислокаций постепенно уменьшается. С уменьшением размера зерна модуль Юнга и предел текучести уменьшаются, что согласуется с обратным эффектом Холла–Петча. Установлено, что в образцах с меньшим размером зерна протяженность границ зерен и количество неупорядоченных атомов на них больше, что приводит к ухудшению механических свойств. С повышением температуры системы модуль Юнга и предел текучести уменьшаются, что обусловлено увеличением числа неупорядоченных атомов на границах зерен.