中国材料研究学会

会员登录 会员注册

回收站

关注

关注今日新材料

研究前沿:双相高熵合金,宽温度范围,超高强度和延展性!
发布时间: 2021年9月1日
来源: 中国材料研究学会
高熵合金(HEA),为开发具有综合性能优良的合金指明了一条道路。浙江大学材料科学与工程学院蒋建中等人通过调整成分来设计基于CoNiV的面心立方/B2双相HEA,该合金具有超高的GPa级拉伸屈服强度和从低温到高温的优异延展性。在已报道的韧性材料中,获得了最高的比屈服强度(~150.2mpa·cm3/g)。本文介绍的合金在较宽温度范围内保持这种优异的强度-塑性协同作用的能力得到了多种变形机制的帮助,即:孪晶、层错、动态应变时效和动态再结晶。研究结果为在较宽的使用温度范围内设计具有先进强度-延性组合的沉淀强化轻质HEA开辟了道路。近期,浙江大学材料科学与工程学院蒋建中教授团队采用沉淀强化策略,通过简单的Al微量合金化到fcc结构的CoNiV MEA中,以获得双相fcc/B2结构。尽管金属间化合物B2相塑性较差,但其从fcc基体中的受控沉淀允许启动额外的变形机制,以维持高加工硬化率,直至失效。因此,我们的合金可从低温变形温度到高温,获得GPa屈服强度水平和优异的延展性。相关研究成果以题“Adual-phase alloy with ultrahigh strength-ductility synergy over a widetemperature range”发表在Science Advances上。
图为 723和1073 K下断裂AlCoNiV MEA的变形显微结构(A)低分辨率BF-TEM图像显示新形成的σ 723K拉伸变形后的纳米颗粒(插图显示σ相)(B) 723K断裂样品相交SF网络和钉扎位错的TEM图像(C) 723-K拉伸断裂试样中fcc基体中形成的SFs的HRTEM图像(D) 1073 K下拉伸试样的BF-TEM图像表明低位错密度再结晶等轴晶粒(插图显示了κ相)(E)从位置1到位置2的EDS线扫描显示fcc、B2和κ晶粒(F) fcc晶粒的HRTEM图像,无明显位错。