長期以來,強度-延展性的權衡一直是傳統金屬結構材料中的一個棘手問題,在多主元素合金中也不例外。在超高屈服強度下,塑性不穩定性(頸縮)過早發生,導致延展性幾乎完全消失。近日,中國科學院Wu Xiaolei利用過早頸縮來進行VCoNi多主元素合金的加工硬化。
本文要點:
1) 作為初始拉伸響應的Lüders帶在帶前沿引起持續的局部頸縮,從而產生三軸應力和應變梯度,導致位錯快速擴散。此外,位錯與局部化學有序區域的相互作用導致額外的加工硬化。雙重加工硬化相結合,可反向抑制和穩定過早頸縮,并促進均勻變形。
2) 因此,作者實現了強度和延展性的協同作用,其中延展性約為20%,室溫和低溫變形過程中的屈服強度為2 GPa?。該發現為協同加工硬化提供了一種不穩定性調控策略,以克服超高屈服強度下的強度-延性悖論。
Bowen Xu et.al Harnessing instability for work hardening in multi-principal element alloys Nature Materials 2024
DOI: 10.1038/s41563-024-01871-7
https://doi.org/10.1038/s41563-024-01871-7