近期多主元合金 (MPEA) 研究越來越多地關(guān)注短程有序 (SRO) 對(duì)材料性能的作用。 然而,SRO 形成機(jī)制及其精確控制仍然難以捉摸,限制了 SRO 工程的進(jìn)展。
在這里,賓夕法尼亞州立大學(xué)Yang Yang,加州大學(xué)歐文分校Penghui Cao,利用先進(jìn)的增材制造技術(shù)(可生產(chǎn)具有廣泛冷卻速率范圍(高達(dá) 107K s?1 )的樣品)和增強(qiáng)的半定量電子顯微鏡方法,表征了三種基于 CoCrNi 的面心立方 (FCC) MPEA 中的 SRO。
文章要點(diǎn)
1)令人驚訝的是,無論加工和熱處理歷史如何,所有樣品都表現(xiàn)出相似水平的 SRO。
2)原子模擬表明,在凝固過程中,即使在 1011K s?1 的極端冷卻速率下,液-固界面(凝固前沿)也會(huì)出現(xiàn)普遍的局部化學(xué)有序。這種現(xiàn)象源于過冷液體中的快速原子擴(kuò)散,其與凝固速率相匹配甚至超過凝固速率。
3)因此,SRO 是大多數(shù) FCC MPEA 的固有特性,對(duì)冷卻速率的變化甚至實(shí)驗(yàn)中通常進(jìn)行的退火處理都不敏感。
參考文獻(xiàn)
Han, Y., Chen, H., Sun, Y. et al. Ubiquitous short-range order in multi-principal element alloys. Nat Commun 15, 6486 (2024).
DOI:10.1038/s41467-024-49606-1
https://doi.org/10.1038/s41467-024-49606-1