等离子体处理对45钢力学性能影响的试验及分子动力学模拟研究

摘要

为探明等离子体处理对45钢材料力学性能的影响规律，采用试验与分子动力学模拟相结合的方法，对处理前后45钢材料力学性能的变化进行对比研究。试验结果表明：等离子体处理后，45钢材料硬度和拉伸力学性能明显下降;在1、5、10 min的处理时间下，纳米硬度分别降低12%、21%和28%，且处理时间越长，改性效果越好，并且改性效果的持续时间均长达20 h以上;拉伸试样厚度为0.1、0.15、0.2 mm时，抗拉强度分别降低3.3%、4.5%和5.3%，断后伸长率分别降低39.69%、42.17%和42.49%。分子动力学仿真结果表明，等离子体改性降低了45钢材料中Fe-Fe键的数量和强度，导致材料屈服强度和表面硬度降低，与试验所得结果基本一致。

关键词

等离子体 / 分子动力学 / 纳米硬度 / 抗拉强度 / 45钢