Изучение механизмов зарождения пластической деформации в металлах и сплавах при облучении и механическом нагружении является актуальной задачей материаловедения. Исследованы особенности зарождения и развития дефектной структуры в ме-ханически нагруженных кристаллитах железа, ванадия и меди при радиационном облучении. Расчёты проводились на основе молекулярно-динамического подхода. Механическое нагружение осуществлялось таким образом, чтобы объём моделируемого кристаллита оставался постоянным. Энергия первично-выбитого атома, формирующего каскад атомных смещений в нагружен-ном кристаллите, варьировалась в интервале от 0,05 до 50 кэВ. Каскады атомных смещений могут вызывать масштабные струк-турные перестройки в зоне значительно большей, чем радиационно-повреждённая область. Такие структурные перестройки аналогичны тем, что происходят при механическом нагружении образцов. В железе и ванадии они реализуются на основе меха-низма двойникования, в меди -посредством зарождения петель частичных дислокаций.Ключевые слова: кристаллы железа, ванадия, меди, механические напряжения, облучение, каскады атомных смещений, пла-стическая деформация, молекулярная динамика. Investigation of plasticity nucleation in metals and alloys under irradiation and mechanical loading is one of the actual problems of materials science. Features of nucleation and evolution of defect system in stressed iron, vanadium and copper crystallites under irradiation are studied by molecular dynamics simulations. Crystallite volume was constant during deformation of specimens. Energy of primary knock-on atom forming atomic displacement cascade in stressed specimens is varied from 0.05 to 50 keV. It was found that atomic displacement cascades in such crystallites may cause global structural changes in region greater than radiation damaged zone. These changes are similar to ones taking place during mechanical loading of specimens. They are realized by twinning in iron and vanadium and by formation of partial dislocation loops in copper.
MD SIMULATION OF PLASTIC DEFORMATION NUCLEATION IN STRESSED CRYSTALLITES UNDER IRRADIATIONKey words: iron, vanadium, copper crystals, mechanical stresses, irradiation, atomic displacement cascades, plastic deformation, molecular dynamics.
ВВЕДЕНИЕСоздание конструкционных материалов для ядерных и термоядерных реакторов требует детального изучения характера и особенностей структурных изменений в материалах на атомном уровне при меха-нических, термических и радиационных воздействиях. Это объясняется тем, что формирование дефект-ной структуры, которое впоследствии ведёт к изменению эксплуатационных свойств, начинается на атомном уровне [1]. Следует отметить, что высокоэнергетические динамические нагрузки и необходи-мость высокого пространственного и временного разрешения не позволяют экспериментально отслежи-вать зарождение и эволюцию структурных изменений на микроуровне. В связи с этим результаты ком-пьютерного моделирования, как правило, являются единственным источником информации о процессах, протекающих в исследуемых материа...