了解脆性断裂与延性断裂的竞争模式对于防止体心立方 (BCC) 难熔金属失效至关重要。尽管经过数十年的深入研究，由于原子尺度的实验证据不足，BCC 金属的纳米尺度断裂过程和相关原子机制仍然难以捉摸。

在这里，北京理工大学Xiaodong Han，Lihua Wang，清华大学Xiaoyan Li，佐治亚理工学院Ting Zhu对 BCC Mo 单晶纳米级断裂进行原位原子分辨率观察。

文章要点

1）裂纹扩展过程涉及裂纹处多个 1/2 < 111 > {110} 滑移系统上位错的成核、运动和相互作用。这些位错活动引起裂纹尖端塑性剪切的交替序列，导致裂纹钝化和垂直于裂纹平面的局部分离，导致裂纹扩展和锐化。

2）原子模拟揭示了温度和应变率对裂纹扩展的这些交替过程的影响，为 BCC 难熔金属中由位错介导的延性到脆性转变的机制提供了见解。

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Lu, Y., Chen, Y., Zeng, Y. et al. Nanoscale ductile fracture and associated atomistic mechanisms in a body-centered cubic refractory metal. Nat Commun 14, 5540 (2023).

DOI：10.1038/s41467-023-41090-3

https://doi.org/10.1038/s41467-023-41090-3