锂对铁素体拉伸力学行为影响的分子动力学研究

摘要

液态锂第一壁是磁约束核聚变领域的先进概念,相对于传统的固体壁材料,越来越多的实验表明液态锂壁具有独特的优势,不仅可以有效解决固体壁材料所面临的物理化学溅射、氚滞留等一系列问题,同时还可以显著提高等离子体的约束性能。然而,液态锂对大部分金属材料都具有很强的腐蚀特性,腐蚀引起的微观结构变化必然带来材料宏观力学性能的退化,对于结构材料而言,力学性能的退化将给整个装置带来安全隐患。基于此,采用分子动力学方法对单晶铁素体进行单轴拉伸模拟,分析锂原子对其塑性变形行为和屈服应力的影响。结果表明,锂原子可以显著抑制相变的发生,从而改变铁素体的塑性变形模式,同时影响屈服应力的大小以及与温度的变化关系。