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申请/专利权人：鞍钢集团北京研究院有限公司
摘要：本发明涉及一种铁基合金中铜镍元素赋存状态及力学性能的模拟方法，包括步骤：初始铁单晶模型扩胞后，铜和镍原子随机替换铁原子，铜和镍原子之和占总原子数的比例少于20％，生成Fe‑Cu‑Ni合金模型，选取势函数，设置模型条件，将Fe‑Cu‑Ni合金模型在等温等压系综NPT下弛豫1～5ns，交换温度为400～1200K，时间步长为1～10fs，单位时间步长交换次数设置为1～20，进行拉伸模拟，在原子尺度上研究铁基合金中铜和镍元素的赋存状态及其对拉伸性能的影响的模拟方法，此方法可以研究不同退火模拟温度和时间下，铜和镍元素的赋存状态，通过拉伸模拟来研究力学性能，为揭示铁基合金中铜和镍元素赋存状态及其对力学行为的影响具有重要意义。
主权项：1.一种铁基合金中铜镍元素赋存状态及力学性能的模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、模型构建：生成初始铁原子单晶模型，并进行扩胞，铜和镍原子随机替换铁原子，铜和镍原子之和占总原子数的比例少于20％，生成Fe-Cu-Ni合金模型；S2、势函数选取：选取能够描述Fe、Cu、Ni原子之间作用力的嵌入原子方法势函数用作原子间作用势；S3、模型条件设置：在x、y、z三个坐标轴方向上均设置为周期性边界条件，控制系统温度恒定，且控制三个坐标轴方向上的压力在1～2个大气压强；S4、模型弛豫：将Fe-Cu-Ni合金模型在等温等压系综NPT下弛豫1～5ns，通过原子选择和共近邻分析来表征铜原子在模型中不同位置的分布；S5、退火模拟：执行成对原子的蒙特卡罗交换，通过分子动力学模拟中的时间积分计算原子位置，系综和蒙特卡罗交换的温度保持一致，设置为400～1200K，时间步长为1～10fs，每个单位时间步长下的蒙特卡罗交换次数设置为1～20，通过系统实时的能量曲线来判断退火是否终止，当能量达到最低点时，停止模拟；S6、拉伸模拟：对退火后产生铜偏聚的模型开展拉伸模拟，温度设置为200～400K，拉伸速率设置为108～109s-1，逐帧分析模型及其拉伸过程，对比模拟退火前后铜原子的位置，揭示铜和镍元素偏聚对力学性能的影响。
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权利要求：
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