不同拉伸方向下单晶镁的分子动力学模拟

来源：机械工程材料杂志2025年第4期北京时间：

作者：刘子晨, 毛萍莉, 张弛

摘要：采用分子动力学模拟方法，在温度300 K、应变速率109 s−1条件下，从原子尺度研究了不同拉伸方向（0001和112¯0晶向）对单晶镁拉伸性能以及变形机制的影响。结果表明：单晶镁的拉伸行为表现出各向异性；沿0001晶向拉伸的弹性模量、屈服强度以及发生塑性变形需克服的势能垒较大，出现二次屈服现象，在此方向较难变形，其变形机制为第一次屈服由101¯2拉伸孪晶形核和生长主导，第二次屈服由101¯2-101¯1二次孪晶主导；沿112¯0晶向拉伸的弹性模量、屈服强度和发生塑性变形需克服的势能垒较小，只有一次屈服，在此方向较易变形，其变形机制为初始屈服由101¯1压缩孪晶形核并长大主导，随后在晶体内位错与孪晶的相互作用下出现孪晶界局部应力集中。

关键词：单晶镁, 分子动力学, 拉伸, 各向异性, 屈服强度, 孪晶, 位错