شبیه سازی دینامیک مولکولی تاثیر نیکل، کروم و پارامترهای ساختاری بر مشخصات تنش-کرنش آلیاژ آهن-نیکل-کروم در دماهای مختلف

فولاد ضدزنگ آستنیتی بخاطر خواص مکانیکی و مقاومت عالی در مقابل خوردگی در حضور آب و بخارآب، بطور گسترده ای در ساخت مخزن راکتور های هسته ای تحت فشاراستفاده می شوند. عناصر غالب در آلیاژهای آستنیتی، آهن، نیکل و کروم می باشند. در این پژوهش، نقش نیکل و کروم و همچنین پارامترهای ساختاری آلیاژ بر رفتار تنش-کرنش آلیاژهای دوتایی آهن-نیکل، آهن-کروم و سه تایی آهن-نیکل-کروم در دماهای مختلف با استفاده از دینامیک مولکولی و با دو هنگرد دما- فشار ثابت و دما-حجم ثابت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که استفاده از هنگرد دما-حجم ثابت منجر به نتایجی با خطای زیر 10 درصد نسبت به داده های تجربی می شود. منحنی های تنش-کرنش آلیاژهای دوتایی آهن-کروم، آهن-نیکل و سه تایی آهن-نیکل-کروم با مقادیر مختلف نیکل و کروم دلالت بر این دارد که افزایش مقدار نیکل و کروم باعث کاهش مدول یانگ می شود. این نتایج همچنین نشان می دهند که با افزایش مقدار کروم مقدار تنش تسلیم ماده کاهش پیدا می کند درحالی که با افزایش مقدار نیکل مقدار تنش تسلیم افزایش می یابد. شبیه سازی های اثر اندازه جعبه شبیه-سازی، آهنگ کرنش و افزایش دما بر رفتار تنش-کرنش، مدول یانگ و تنش تسلیم نیز مورد مطالعه قرار گرفت.