均匀拉伸延展性(UTD)对结构材料的成形/机加工能力至关重要。通常,平面滑移引起的狭窄变形带使塑性应变局部化,从而阻碍UTD,特别是在体心立方(bcc)多主元素的高熵合金(HEAs)中,其通常具有早期颈缩(UTD < 5%)。近日,西安交通大学马恩、北京理工大学薛云飞通过定制平面滑移在以体为中心的立方多主元素合金中实现类纯金属的延展性。
本文要点:
1) 作者报道了一种在Ti-Zr-V-Nb-Al-bcc-HEA中定制平面滑移带的策略,从而实现了25%的UTD和近50%的断裂伸长率(接近韧性元素金属),同时实现了千兆帕的屈服强度。HEA成分的设计不仅是为了增强类B2局部化学序(LCO),即分散平面滑移的晶种位置,而且在变形诱导的LCO破坏时产生过量的晶格畸变,从而促进弹性应变和位错碎片,进而导致动态硬化。
2) 此外,将第二代平面滑移带从第一代滑移带分支出来,可以有效地分散塑性流以渗透样品体积。并且大量的带经常交叉,可以维持对大应变的足够加工硬化率(WHR)。该策略通过对塑性流动动力学的调整,将原本不理想的变形模式转化为优势,使bcc HEAs的屈服强度和UTD具有独特的协同作用。
Wang Liang et.al Tailoring planar slip to achieve pure metal-like ductility in body-centred-cubic multi-principal element alloys Nature Materials 2023
DOI: 10.1038/s41563-023-01517-0
https://doi.org/10.1038/s41563-023-01517-0