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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 9/2018

19.06.2018 | Topical Collection: Superalloys and Their Applications

Atomistic Simulations of Compression Tests on γ-Precipitate Containing Ni3Al Nanocubes

verfasst von: Frédéric Houllé, Flynn Walsh, Aruna Prakash, Erik Bitzek

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 9/2018

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Abstract

The influence of \(\gamma \) precipitates on the deformation behavior of \(\gamma '\) Ni\(_{3}\)Al nanocubes with {100} side surfaces is investigated by molecular dynamics simulations of uniaxial compression tests at 300 K. The plastic deformation of the nanocubes is caused by the nucleation of Shockley partial dislocations near the cube corners followed by the formation of pseudo-twins. While the dominant deformation mechanisms and the flow stress are not affected by the presence of \(\gamma \) precipitates, the precipitates reduce the yield stress by up to 10 pct and determine the location of dislocation nucleation. These findings can be rationalized by accounting for the misfit stresses caused by the presence of the \(\gamma \) precipitates. Within the simulated ranges, the results are independent of cube size, rounding of the cube or precipitate corners, surface roughness, and strain rate. The observed precipitate softening in the dislocation-nucleation-controlled deformation of \(\gamma '\) Ni\(_{3}\)Al nanocubes is in stark contrast to the strengthening effect caused by the presence of a \(\gamma \) phase in the \(\gamma '\) precipitates in the microstructure of typical Ni- and Co-based superalloys.

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Metadaten
Titel
Atomistic Simulations of Compression Tests on γ-Precipitate Containing Ni3Al Nanocubes
verfasst von
Frédéric Houllé
Flynn Walsh
Aruna Prakash
Erik Bitzek
Publikationsdatum
19.06.2018
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 9/2018
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-018-4706-0

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