机械工程学报

作者：王姝予, 宋世杰, 陆晓翀, 阚前华, 康国政, 张旭

单位：1. 西南交通大学力学与工程学院 成都 610031;2. 西南交通大学应用力学与结构安全四川省重点实验室 成都 610031

关键词：CrMnFeCoNi高熵合金,晶体塑性有限元,Cohesive单元,断裂行为,取向效应；

基金：国家自然科学基金资助项目（11872321）。

CrMnFeCoNi高熵合金的优异力学性能使其具有广阔的工程应用前景。材料力学行为的本构描述对其工程服役行为的安全评估至关重要，但是描述CrMnFeCoNi高熵合金拉伸断裂行为的本构模型少见报道。基于晶体塑性本构模型，利用Cohesive单元在多晶代表性体积单元内部植入含损伤破坏机制的晶界，模拟了CrMnFeCoNi高熵合金在单轴拉伸下的晶间断裂过程。模拟结果与试验所得的应力-应变曲线吻合较好，且能准确描述断裂发生时的应力下降过程，说明采用晶体塑性本构模型与Cohesive本构模型可以有效描述材料的宏观响应行为和断裂失效行为。进一步分析表明：裂纹从应力集中处开始萌生；随着应变的持续增加，裂纹沿着晶界扩展，最终造成断裂；晶粒随机取向对裂纹萌生位置与扩展路径有显著影响，但对宏观拉伸应力-应变曲线几乎没有影响。

来源：2021年第22期

《机械工程学报》期刊编辑部

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