宗洪祥，丁向东，孙　军，任晓兵

(西安交通大学 金属材料强度国家重点实验室，陕西 西安 710049)



马氏体相变的分子动力学模拟

宗洪祥，丁向东，孙军，任晓兵

(西安交通大学 金属材料强度国家重点实验室，陕西 西安 710049)

摘要：马氏体相变作为一类重要的结构转变而广泛存在于形状记忆合金、钢铁等智能材料以及工程材料中。从原子尺度去理解马氏体相变的微观响应机制对于开发和提高这类材料的性能至关重要。主要综述了利用分子动力学的手段研究马氏体相变的相关工作：首先介绍了形状记忆合金中的马氏体相变行为及其尺寸效应方面的研究进展；然后讲述了结构金属材料中的马氏体相变行为，特别是极端压缩变形条件下马氏体相变与塑性变形的交互作用机制。最后简述了目前相变模拟中存在的问题以及未来的发展进行了展望。

关键词：马氏体相变；尺寸效应；计算机模拟；形状记忆合金；结构材料

1前言

马氏体相变是一种位移型、无原子扩散的固态相变。它属于结构改变型相变，即材料在相变时会由一种晶体结构转变为另外一种晶体结构。马氏体相变在金属、合金、陶瓷乃至蛋白质中都有着广泛的应用，其中最为成功的是钢铁材料[1]。利用淬火获得的马氏体，不仅能够提高材料的强度而且还可以优化材料的强度与韧性之间的关系。另外一类重要的应用是形状记忆合金[2]。由于具有形状记忆效应和超弹性等特性，形状记忆合金作为一种新型功能材料，已经被大量应用于工程、机敏结构及生物医学等领域。……