Yüzyıllar boyunca, insanlar metallerin normal özelliğini mekanik olarak deforme olduklarında güçlenmek veya sertleşmek için kullandılar. Sonunda, dislokasyonların hareketine kök saldılar, metal sertleştirme mekanizmaları, bir yüzyıldan uzun süredir fiziksel metalurjistlerin bakış açısında kaldı.
Araştırma ekibi Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı (LLNL), bu gizemi atomistik seviyeye indirerek çözer. Makroskopik kristal plastisiteyi istatistiksel olarak temsil edecek kadar büyük süper hesaplamanın sınırlarında atomistik simülasyonlar gerçekleştirdiler, ancak metal sertleşmesinin kökenlerini en temel atomik hareket seviyesinde incelemek için tamamen çözüldü.
LLNL malzeme bilimcisi Vasily Bulatov, “Metalin sertleşmesine neyin sebep olduğunu netleştirmek için bir süper bilgisayara güvendik. On yıllardır dislokasyon teorisinin özlemi olan dislokasyon davranışının altında yatan mekanizmalardan sertleşme türetmeye çalışmak yerine, daha da basit bir düzeyde ultra büyük ölçekli bilgisayar simülasyonları gerçekleştirdik – kristalin yapıldığı atomların hareketi nın-nin.”
Bilim adamları, metallerin kötü şöhretli aşamalı (bükülme) sertleşmesinin, tek eksenli gerilme altında kristal dönüşünün doğrudan bir sonucu olduğunu gösterdi. Literatürde genel olarak farklı ve çelişkili bakış açıları olan durumlarda, uzmanlar dislokasyon davranışının temel sistemlerinin aynı genel metal sertleştirme aşamaları olduğunu buldular.
Bulatov dedim, “Simülasyonlarımızda, tek tek atomların hareketinin metal sertleşmesini sağlamak için birleşen dislokasyon hareketine nasıl dönüştüğünü tam olarak gördük.”
Dergi Referansı:
- Luis A. Zepeda-Ruiz ve diğerleri. Metal sertleştirme ile ilgili atomistik bilgiler, Nature Materials (2020). DOI: 10.1038 / s41563-020-00815-1
