长期以来,强度-延展性的权衡一直是传统金属结构材料中的一个棘手问题,在多主元素合金中也不例外。在超高屈服强度下,塑性不稳定性(颈缩)过早发生,导致延展性几乎完全消失。近日,中国科学院Wu Xiaolei利用过早颈缩来进行VCoNi多主元素合金的加工硬化。
本文要点:
1) 作为初始拉伸响应的Lüders带在带前沿引起持续的局部颈缩,从而产生三轴应力和应变梯度,导致位错快速扩散。此外,位错与局部化学有序区域的相互作用导致额外的加工硬化。双重加工硬化相结合,可反向抑制和稳定过早颈缩,并促进均匀变形。
2) 因此,作者实现了强度和延展性的协同作用,其中延展性约为20%,室温和低温变形过程中的屈服强度为2 GPa 。该发现为协同加工硬化提供了一种不稳定性调控策略,以克服超高屈服强度下的强度-延性悖论。
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