انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 25 4 2026 02 20 Structural phase transformation mechanism of α-Fe under tensile loading at high strain rate: molecular dynamics study سازوکار تبدیل فاز ساختاری تحت بارگذاری کششی با نرخ کرنش بالا در نمونه بدون نقصα-Fe: مطالعه دینامیک مولکولی 443 450 3702 10.47176/ijpr.25.4.82176 FA سیدمهدی واعظ‌علایی دانشکده فیزیک، دانشگاه تهران، تهران 0000-0002-4713-3818 محمد نوربخش دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجائی، تهران 0009-0008-7547-0871 علی پورکمالی انارکی دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجائی، تهران ایوب اسماعیل پور دانشکده فیزیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجائی، تهران 0000-0001-8340-7348 Journal Article 2025 08 21 One of the most significant properties of metals is their ability to undergo phase transformations and structural changes in response to external forces, temperature variations, and other environmental factors. In this study, molecular dynamics (MD) simulations are employed to investigate phase transformation mechanisms and deformation behavior in a pristine and defect-free α-Fe specimen subjected to high strain rate tensile loading. The results reveal that, during the loading process, the microstructural transformation initiates from a body-centered cubic (bcc) structure to a face-centered cubic (fcc) structure, followed by a subsequent transition from fcc to a hexagonal close-packed (hcp) configuration. Furthermore, the critical stress levels follow the order  stress(hcp)>stress(fcc)>stress(unknown)>stress(bcc), indicating that the hcp structure requires the highest stress to initiate transformation. Consequently, bond rupture and fracture nucleation are most likely to occur in the vicinity of this phase. یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های فلزات، امکان تبدیل فاز و تغییر ساختار در پاسخ به نیروهای خارجی، تغییر دما و سایر عوامل محیطی است. در این مطالعه، با استفاده از شبیه‌سازی دینامیک مولکولی(MD)، تبدیل‌ فاز و تغییرشکل یک نمونه بدون نقص آهن-آلفا (α-Fe)تحت بارگذاری کششی با نرخ کرنش بالا تجزیه‌وتحلیل شده است. نتایج نشان می‌دهد که در طول فرایند بارگذاری، تغییرشکل ریزساختاری ابتدا از ساختار مکعبی مرکزپر (bcc)  به ساختار مکعبی وجوه‌پر (fcc) و سپس از ساختار fcc به ساختار شش‌گوش فشرده (hcp) رخ می‌دهد. همچنین مقدار تنش بحرانی به صورت  σ<sub>hcp</sub>>σ<sub>fcc</sub>>σ<sub>unknown</sub>>σ<sub>bcc</sub> است که نشان می‌دهد تنش بحرانی ساختار hcp از بقیه ساختارها بیشتر است. بنابراین شروع شکست و از هم گسیختن پیوندهای اتمی در نزدیکی این ساختار اتفاق می‌افتد. تبدیل فاز شبیه‌سازی دینامیک مولکولی بارگذاری کششی نرخ کرنش بالا https://ijpr.iut.ac.ir/article_3702_a928731e103dfc64c0027fa84709689e.pdf