最新Nature: 納米沉積物可同時改善中熵合金的強度和延展性

nanoCJ 2年前 (2021-07-08) 1977瀏覽

【引言】

具有面心立方結構的高/中熵合金能夠展現出高度拉伸延展性和優異韌性的特點，但與此同時它們的室溫強度又非常低。盡管位錯如晶界、孿晶、溶質原子以及沉積等可以增加強度，但有研究也發現這些位錯現象也容易造成延展性降低。更有趣的是，沉積物也能夠抑制相轉變的發生，這為兼顧合金的強度和延展性提供了新的機會。

【成果簡介】

美國橡樹嶺國家實驗室國家實驗室的Ying Yang和Easo P. George（共同通訊作者）等人以沉積強化的鐵-鎳-鋁-鈦（FNAT）中熵合金作為模型材料，闡釋了一種可在單一合金中整合雙功能的策略。研究顯示，合金中的納米沉積物不僅能夠對基質進行強化，還能夠調節其從面心立方奧氏體到體心立方馬氏體的轉變，從而限制其在轉變溫度淬火后仍然維持亞穩態的面心立方結構。而在隨后的拉伸測試中，基質逐漸轉變成體心立方馬氏體，并大幅提升強度、硬度和延展性。這一利用納米沉積物的策略探索了沉積強化和轉變誘導塑性之間的協同作用，可造成拉伸強度和均勻延伸的同時改善。2021年07月07日，相關成果以題為“Bifunctional nanoprecipitates strengthen and ductilize a medium-entropy alloy”的文章在線發表在Nature上。

【圖文導讀】

圖1 FNAT-m-47h和FNAT-47h合金的微結構以及拉伸性質