The applicability of titanium aluminide (TiAl) intermetallic compounds composed of $\alpha_2$ and $\gamma$ phases has been limited due to its low ductility. Despite extensive studies, the deformation mechanisms of the ductile $\gamma$ phase have not been thoroughly elucidated. We perform a combined theoretical and computational study to investigate and understand the deformation mechanisms of single crystal $\gamma$-TiAl nanowires under uniaxial tension/compression tests in 10 different orientations. We find that $\gamma$-TiAl nanowires deform by four different mechanisms of ordinary slip, twinning, mixed slip/fracture mode and super slip and that deformation modes can be systematically predicted based on Schmid factor, generalized stacking fault energy (GSFE) surface, and size effect.
$\alpha_2$ 와 $\gamma$ 상으로 구성되어있는 TiAl 합금은 상대적으로 적은 연성에 의해 그 한계점을 지녀왔다. 이러한 TiAl 합금에 대한 비록 많은 연구들이 진행되어 왔지만, 상대적으로 연성인 $\gamma$ 단일상의 변형 거동은 충분히 규명되지 못하였다. 따라서, 본 연구에서는 총 10가지 다른 하중 방향에 대하여 단축 인장/압축 시험을 수행함으로서 $\gamma$-TiAl 단일상 나노선에 대한 변형 거동을 이해하고자 한다. 시뮬레이션 결과 $\gamma$-TiAl 단일상 나노선은 네가지 변형 거동 (일반 전위, 쌍정, 파단/슬립, 초격자 전위)로 변형됨을 확인할 수 있었고, 이러한 변형 거동을 슈미드 계수, 일반화된 적층 결함 에너지와 크기 효과에 의해 체계적으로 분석했다.
