Влияние высоких температур, возникающих при лазерном воздействии, на изменение строения ОЦК-кристалла в молекулярно-динамической модели

Abstract

В данной работе представлены результаты влияния высокотемпературного воздействия на изменения структуры кристаллов ОЦК. Интерес к исследованию обусловлен тем, что процессы, происходящие в поверхностном слое, пребывающем в жидком состоянии, в последующем окажут свое влияние при его кристаллизации и, как следствие, скажутся на различных физических и геометрических характеристиках поверхности материала в целом. Представленная модель дает возможность наблюдать несовершенства структуры, которые представляют собой появление пор на поверхностных слоях металла. Построенная и описанная в работе модель, температура расчетной ячейки в которой распределяется в соответствии с решением линейной задачи теплопроводности, позволила выявить нарушение сплошности поверхностного слоя, заключающееся в локализации избыточного свободного объема в виде группы сферических пор. Размеры этих несовершенств, а также длительность их существования имеют отличия при моделировании разной плотности энергии лазерного излучения. Дальнейшее исследование позволило выявить условия, при которых поры остаются стабильными на протяжении всего времени моделирования, а также выявить связь между кристаллографической ориентацией межфазной границы «твердое тело — жидкость» и размерами образуемых пор.

Keywords

• оцк-кристалл
• молекулярно-динамическая модель
• межфазная граница
• пористость