Effect of subsurface voids on the nanoindentation of Fe crystals

Autor: Eduardo M. Bringa, J.A. Hofer, Carlos J. Ruestes, Herbert M. Urbassek
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: CONICET Digital (CONICET)
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
instacron:CONICET
DOI: 10.1088/1361-651X/ab6915/meta
Popis: Subsurface voids may strongly affect the response of materials to nanoindentation. We explore these effects for a bcc single-crystalline Fe sample using molecular dynamics simulation. Deformation occurs mainly by nucleation and propagation of dislocations. As dislocations impinge into the voids, these suffer a reduction in volume, consistent with mass transfer mechanisms. Our results show that voids act as highly efficient absorbers of dislocations, effectively limiting the extension of the plastic zone. Surprisingly, mechanical properties are marginally affected by the presence of voids in the range of sizes and spatial distributions tested, except for voids a few nanometers below the surface. Deformation twinning is observed as a transient effect in some cases; however, for voids close enough to the indentation area, no twinning was found. Fil: Hofer, Juan Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina Fil: Ruestes, Carlos Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Interdisciplinario de Ciencias Básicas. - Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Interdisciplinario de Ciencias Básicas; Argentina. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina Fil: Bringa, Eduardo Marcial. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina. Universidad de Mendoza. Facultad de Ingeniería; Argentina. Universidad Mayor; Chile Fil: Urbassek, Herbert M.. University Kaiserslautern; Alemania
Databáze: OpenAIRE