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高滑动面密度带来的强度
CYM     2021-11-19 微信扫码分享 登录后可收藏  
应用场景:
金属材料
关键性能:
在晶粒中包含纳米级(~50 nm)随机取向的晶胞
产品介绍:

位错、堆垛层错和孪晶界等晶体缺陷可以赋予金属良好的机械性能,这似乎有悖常理。如果在施加应力的塑性变形过程中出现内部裂纹,则延性材料可能会失效。应力在外加力作用下作用于材料的任何单位面积上,垂直于该面积的应力(法向应力)和平行于该面积的应力(剪应力)并存。后者导致晶体的上部沿上下部分之间的平面滑动,位错使晶体在剪切应力下滑动和变形,剪切应力可能比理论剪切强度小几个数量级。鉴于此,中国台湾清华大学Jien-Wei Yeh做出最新评论,研究者在单个面心立方 (fcc) 相中设计了梯度位错单元结构Al0.1CoCrFeNi合金,在晶粒中包含纳米级(~50 nm)随机取向的晶胞。这种材料的强度和延展性以及屈服强度(开始塑性变形所需的应力)优于具有粗或细晶粒的相同成分以及具有梯度纳米晶粒和纳米孪晶的其他金属。高强度通常是通过抑制位错运动的方法(如沉淀硬化)来实现的,但这种方法通常会降低延展性,许多研究工作都旨在扭转这一趋势。例如,研究者提出的颈缩策略,即更高的应变硬化率导致高拉伸强度和均匀伸长率,在相变诱导塑性合金和孪晶诱导塑性合金的开发中是有用的。研究人员应进一步研究合金的疲劳、腐蚀和应力腐蚀行为,部件的自由表面在外加应力下会优先变形,并且比其内部更常受到化学物种的攻击。因此,可以期待更多新的方法来为材料创造高适应性结构和优越的性能。相关研究成果以“Strength through high slip-plane density ”为题在线发表在Science。

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