Фундаментальные проблемы современного материаловедения,  2017,  том 14,  №3, 347-356

 

Чунг Н.Ч.Х.1,2, Фуонг Х.С.М.1,2, Старостенков М.Д.1, Романенко В.В.1, Черных Е.В.1

Исследование некоторых характеристик интерметаллида NiAl методом молекулярной динамики в приближении ЕАМ потенциалов

1Алтайский государственный технический университет, Барнаул, Россия
2Институт атомных исследований, Далат, Вьетнам
Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

В настоящей работе выполнены исследования ряда механических и термоактивируемых свойств сплава NiAl со сверхструктурой В2 с использованием метода молекулярной динамики, базирующемся на комплексе программ LAMMPS. Предполагалось, что модельный блок кристалла содержал 20´20´20 элементарных ячеек, состоящих из 16000 атомов, к границам блока прикладывались периодические граничные условия в трех направлениях. Для данного блока кристалла рассчитывались энергии образования точечных дефектов, энергия связи, параметр решетки и упругие константы, одноосная деформация растяжения и сжатия. При моделировании нахождение точки плавления при нулевом давлении модельный блок содержал 12´12´12 элементарных ячеек с 3456 атомами. Причина, по которой был взят такой маленький кристалл вместо большого, связана с тем, что размеры модельного блока не влияют на механизм зародышеобразования при плавлении. Это обсуждается в статье. Результаты моделирования визуализированы с помощью системы Овито. Все результаты проводились с использованием EAM потенциала, который разработали Г.П. Пуриа Пан и Ю. Мишин. Основная цель этой работы – оценить качество данного потенциала. Хорошая корреляция результатов расчетов и экспериментальных данных предполагает использование потенциала в последующих работах для решения более сложных задач при изучении сплава NiAl со сверхструктурой В2.

Ключевые слова: интерметаллид, молекулярная динамика, EAM потенциал, постоянная решетки, кристаллический дефект, напряжение и деформация сжатия, температура плавления, фазовые превращения.

УДК 538.913


 

Fundamental’nye problemy sovremennogo materialovedenia

(Basic Problems of Material Science (BPMS)) Vol. 14, No.3 (2017) 347-356

 

Trung N.T.H.1,2, Phuong H.S.M.1,2, M.D. Starostenkov1, Romanenko V.V.1, Chernykh E.V.1

The study of some characteristics of NiAl intermetalide by the method of molecular dynamics in EAM potentials approximation

1Altai State Technical University, Barnaul, Russia
2Institute of Atomic Research, Dalat, Vietnam

In this work, we will contribute to the investigation of the B2 NiAl by performing a molecular dynamics study of some mechanical and thermal properties of this intermetallic alloy based on LAMMPS – an open source code for performing molecular dynamics simulations. For the calculating of crystalline defect formation energy, lattice constant (cohesive energy, lattice parameter a) and elastic constant, uniaxial tension and compression, simulation box contains 20´20´20 unit cells with 16000 atoms, periodic boundary conditions are applied in three directions. For the simulation to determinate the melting point of B2 NiAl at zero pressure, simulation box only contains 12´12´12 unit cells with 3456 atoms. The reason why we would choose such small simulation cell in this case instead of larger simulation cell sizes to not influence by nucleation mechanism in melting will be discuss below. The simulation results are visualized by using Ovito. All simulations were performed by using EAM potential, which was developed by G.P. Purja Pun and Y. Mishin. The main goal of this work is to assess qualities of this potential. The good agreement between simulation results and experiment data suggested that we can continue to use this potential for further work in B2 NiAl case study with more sophisticate simulation.

Keywords: intermetallic, molecular dynamics, eam potential, lattice constant, crystalline defect, tension and compression deformation, melting point, phase transformation.