了解元素成分、納米片層微觀結構和機械性能之間的關系可以實現高熵合金 (HEA) 的合理設計。
在這里,新加坡科技研究局Yong-Wei Zhang,香港大學David J. Srolovitz,田納西大學Peter K. Liaw構建了具有交替的高鋁濃度層和低鋁濃度層的納米層狀 AlxCoCuFeNi HEA,并結合分子動力學模擬和密度泛函理論計算來探索其機械性能。
文章要點
1)研究結果表明,具有納米層狀結構的 HEA 在單軸拉伸載荷下表現出理想的塑性行為,這是在均質 HEA 中未觀察到的特征。
2)這種顯著的理想塑性歸因于高鋁濃度層中與位錯成核和傳播相結合的相變的獨特變形機制以及低鋁濃度層的限制和滑移阻擋效應。
3)出乎意料的是,這種理想的塑性在卸載時是完全可逆的,從而產生顯著的形狀記憶效應。
研究工作強調了納米層狀結構在控制 HEA 機械和功能特性方面的重要性,并為功能和結構應用的 HEA 設計提供了一條令人著迷的途徑。
參考文獻
Shuai Chen, et al, Ideal plasticity and shape memory of nanolamellar high-entropy alloys, Sci. Adv. 9 (41), eadi5817.
DOI: 10.1126/sciadv.adi5817
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adi5817