温度与速度如何影响铁的“强韧度”?——多晶铁的拉伸奥秘
How do temperature and speed affect the " strength and toughness" of iron? ——The tensile mystery of polycrystalline iron
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摘要: 金属材料在高温或快速变形时,为何会变“软”或变“脆”?本文通过分子动力学模拟技术,观察多晶铁在不同温度和拉伸速度下的变形行为。研究发现:温度升高时,铁的“抗拉能力”和“刚性”显著下降,但“延展性”增强;而当拉伸速度加快时,铁的“抗拉能力”反而提升,但“刚性”变化不大。这些现象背后的原因是原子热运动加剧和位错密度的变化。该成果揭示了微观原子运动如何决定宏观力学性能的奥秘,并为开发高性能钢铁材料(如耐高温管道、高韧性机械部件)提供了理论支持。