Molecular dynamics and quasi-two dimensional dislocation dynamics simulations on the Orowan pinning mechanism of a mixed dislocation in FCC metals

分子動力学と擬二次元転位動力学によるFCC金属中の混合転位のオロワン機構シミュレーション

板倉 充洋  ; 門吉 朋子; 蕪木 英雄

Itakura, Mitsuhiro; Kadoyoshi, Tomoko; Kaburaki, Hideo

FCC金属での混合転位のオロワン機構による材料硬化を評価するために分子動力学シミュレーションと擬二次元転位動力学シミュレーションを行い、結果を比較,考察した。特にこれまでシミュレーションで扱われることが少なかった転位の分裂について詳しく調べ、これが転位のピン止め強さに関して大きな影響を与えることを見いだした。また分子動力学において、混合転位が螺旋転位に近づくと、クロススリップ機構によるピン止め応力の上昇が見られた。これは二次元的な転位動力学シミュレーションでは再現できない現象であるが、そのほかの領域ではよく一致する結果を得、二次元転位動力学を材料硬化の評価に用いることができることがわかった。

Molecular dynamics and quasi-two dimensional dislocation dynamics simulations have been performed to find the Orowan hardening mechanism of a mixed dislocation in FCC metals. The effects of the dissociation of a dislocation in FCC metals on the stress-strain relation, in particular, the pinning strength of a leading and trailing partial dislocation, have been determined by these methods. We focus on studying the pinning behavior of a mixed dislocation, including an edge and a screw dislocation, as a function of the length between the Orowan pinning sites.