国产成人精品一区二区三区不卡,av天堂含羞草蜜桃视频,同人动漫h

由于長程有序相與對應(yīng)的無序相相比，其具有更低的晶體對稱性和更強的原子鍵合力，導(dǎo)致大多數(shù)高熵和中熵合金（HEA/MEAs）中的長程有序相表現(xiàn)出較差的延展性，甚至表現(xiàn)出脆性。

成果簡介

在此，南京理工大學(xué)陳翔教授和趙永好教授等人提出了一種通過分級有序化引入三方晶體結(jié)構(gòu)的κ有序相和立方結(jié)構(gòu)的L1₂有序相來加強單相面心立方（fcc）Ni₂CoFeV MEA的設(shè)計策略。

作者介紹

陳翔，南京理工大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師，國家級青年人才，校團委副書記。2016年獲中國科學(xué)院金屬研究所博士學(xué)位，隨后在德國卡爾斯魯厄理工學(xué)院、德國亞琛工業(yè)大學(xué)、德國于利希Ernst-Ruska電鏡中心從事博士后工作。2019年入選南京理工“青年拔尖人才”，2020年起擔(dān)任南理工校團委副書記(副處職)，2021年入選國家級青年人才。主持國家自然科學(xué)基金重大研究計劃重點項目、國家級青年人才項目、國家自然科學(xué)基金面上項目等10?項。

趙永好?，工學(xué)博士，二級教授，博士導(dǎo)師，國家杰出青年科學(xué)基金獲得者，南京市玄武區(qū)僑聯(lián)第八屆委員會主席，河海大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院院長，南京理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院納米結(jié)構(gòu)材料中心執(zhí)行主任，江蘇省先進微納米材料與技術(shù)高校重點實驗室副主任，江蘇省高層次“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”人才和“六大人才高峰”，教育部“新世紀(jì)優(yōu)秀人才”。

三相MEA具有超過1.6 GPa的超高抗拉強度和30%的出色室溫延展性，超過了大多數(shù)報道的HEA/MEA的強度-延展性協(xié)同作用。在κ相中同時激活不尋常的位錯多重滑移和堆積斷層（SFs），以及納米SF網(wǎng)絡(luò)、Lomer-Cottrell鎖和在耦合的L1₂相和fcc相中的高密度位錯，有助于增強應(yīng)變硬化和出色的延展性。因此，本文通過利用分層有序相成功設(shè)計了超強和延展性結(jié)構(gòu)材料。

相關(guān)文章以“Ultrastrong and ductile medium-entropy alloys via hierarchical ordering”為題發(fā)表在Sci. Adv.上。

南京理工大學(xué)趙永好教授和陳翔教授，最新Sci. Adv.！

研究背景

高熵和中熵合金（HEA/MEAs）的出現(xiàn)激發(fā)了研究者對不同于傳統(tǒng)合金設(shè)計的性能組合的熱潮。一般來說，研究最多的單相面心立方（fcc）HEA/MEAs表現(xiàn)出高延展性，但通常表現(xiàn)出低屈服強度和極限拉伸強度（UTS）。為了大幅提高其強度到千兆帕級，沉淀強化是四種經(jīng)典強化方法中最有效的策略，某些由A₃B型Ni₃Al L1₂和AB型NiAl B2有序納米顆粒增強的HEAs/MEAs表現(xiàn)出良好的強度延性組合。然而，大多數(shù)由無序到有序轉(zhuǎn)變產(chǎn)生的沉淀物，如D0₂₂、κ和η，往往會導(dǎo)致拉伸延展性的犧牲，在某些情況下，還會導(dǎo)致脆性，這一切偶讀歸因于長程有序（LRO）相與無序相相比具有較低的晶體對稱性和更強的原子鍵合。

研究顯示，價電子濃度（VEC）定義為總電子數(shù)，包括價帶中容納的 d 電子，構(gòu)成了決定有序相晶體結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵物理參數(shù)，從而影響機械性能。通常，隨著VEC的降低，脆性四方結(jié)構(gòu)向三角結(jié)構(gòu)再向六方有序結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，最后到韌性立方有序結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變逐漸發(fā)生。完全有序的MEAs易受晶間脆化的影響，在室溫下表現(xiàn)出較低的屈服強度。

內(nèi)容詳解

基于此，本文設(shè)計了一種創(chuàng)新策略，通過兩步退火工藝旨在將分層有序階段引入無序的fcc Ni₂CoFeV基體。其中，大量添加Ni有兩個主要目的：第一，穩(wěn)定fcc相；第二，增加整體VEC，從而增加在中間溫度下分離κ相的驅(qū)動力，從而使得由無序的fcc和有序的κ和L1₂相組成的三相結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，最終形成千級屈服強度和超過1.6 GPa的超高UPS，同時在室溫下保持30%的特殊延展性，最終形成具有千兆帕屈服強度和超過1.6 GPa的超高UTS的合金，同時在室溫下保持30%的出色延展性，這一創(chuàng)新的變形機制同時激活有助于增強應(yīng)變硬化和出色的延展性。

微觀結(jié)構(gòu)

本文采用真空誘導(dǎo)熔化法合成了一種實際組成為Ni_38.6Co_20.2Fe_20.3V_20.9的Ni₂CoFeV MEA。同時，在室溫下進行多向鍛造，隨后在1150℃下均質(zhì)化，樣品呈現(xiàn)晶格常數(shù)為3.585 ?的單相fcc結(jié)構(gòu)（圖1A）。所有合金元素均分布均勻，在平均晶粒尺寸為~90μm的HT合金中找不到沉淀物。冷軋（CR）后，在細(xì)長的粗晶粒和剪切帶中產(chǎn)生了具有高密度位錯的納米層狀亞晶。

隨后在750°C下進行再結(jié)晶退火（RA）產(chǎn)生了非均相晶粒結(jié)構(gòu)，RA合金由微米級和亞微米級的近等軸晶粒和層狀晶粒組成，后者是退火孿晶和κ相的組合（圖1C）。在650℃（RAA合金）下進一步老化后，fcc晶粒和κ相幾乎不粗化。圖1H顯示，RAA合金在fcc晶粒內(nèi)部也具有許多超細(xì)κ相，并且相鄰晶粒的生長受到阻礙。

圖1. Ni₂CoFeV MEA的微觀結(jié)構(gòu)表征及示意圖。

圖2A顯示了在退火誘導(dǎo)的納米孿晶附近形成的κ相，該納米孿晶具有相干邊界，同時保持(001)κ//(1-11)fcc/L1₂和[010]κ//[011]fcc/L1₂的取向關(guān)系。FFT圖中的超晶格斑點表明，在孿生邊界處具有SF的納米孿晶具有LRO結(jié)構(gòu)。進一步分析表明，耦合的fcc/L1₂相缺乏明顯的界面，但它們的結(jié)構(gòu)域彼此獨立（圖2B）。進一步采用原子探針斷層掃描（APT）分析了三相RAA合金的原子級化學(xué)成分。

圖2：在原子尺度上由κ、L1₂和無序fcc相組成的三相結(jié)構(gòu)的表征。

機械性能

HT、CR、RA 和 RAA合金的代表性室溫拉伸工程應(yīng)力-應(yīng)變曲線如圖3A?所示。HT合金具有57%的高斷裂伸長率，但屈服強度非常低（285 MPa）。隨后的劇烈塑性變形將屈服強度提高到1.44 GPa，但由于應(yīng)變硬化能力有限，CR合金的拉伸伸長率明顯降低到7%。相比之下，退火后的RA合金實現(xiàn)了32%的良好斷裂伸長率，同時保持了~1 GPa的高屈服強度和1.27 GPa的UTS。

經(jīng)過進一步老化后，RAA合金可達到1.63 GPa的超高UTS，伸長率高達30%。此外，與CR合金相比，RAA合金同時增強了UTS和延展性，從而打破了傳統(tǒng)的強度-延展性權(quán)衡。很明顯，在完全無序到有序轉(zhuǎn)變后，延展性急劇下降。RAA合金具有分層有序相，具有延展性和強度，與之前報道的大多數(shù)HEA/MEAs相比，具有優(yōu)異的強度-延展性協(xié)同作用。

圖3：不同工藝制備的Ni₂CoFeV MEAs的力學(xué)性能。

變形機理

為了研究變形機理，對拉伸變形的RA和RAA合金進行了透射電鏡觀察。研究顯示，在斷裂的RA合金中，fcc晶粒中的塑性變形以高密度位錯為主，包括由平面滑移和纏結(jié)產(chǎn)生的平行陣列。此外，在不同的雙光束條件下，κ相的相邊界處會堆積大量位錯，如圖4（A，B）中的黃色箭頭所示。一些位錯穿過κ相，fcc晶粒中保留的退火孿晶也阻礙了位錯滑移。相比之下，斷裂的RAA合金除了在耦合的fcc/L1₂晶粒中積累了大量的位錯外，還表現(xiàn)出大量的納米SF網(wǎng)絡(luò)（圖4D）。

圖4：加載后斷裂RA和RAA MEAs的變形微觀組織表征。

總的來說，本文建立了一種具有分層有序強化相的強韌性Ni2CoFeV MEA。該策略有效地降低了純有序結(jié)構(gòu)中的晶間斷裂風(fēng)險。獨特的多重變形機制有助于提升應(yīng)變硬化能力和延展性。本文的工作通過在無序基體中引入多主元素有序金屬間相，提供了一種設(shè)計高性能HEAs/MEAs的策略，在Co-Fe-Ni-V體系中展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。

文獻信息

Lei Gu?, Yonghao Zhao*?, Yong Li1 , Rui Hou, Fei Liang, Ruisheng Zhang, Yinxing Wu, Yong Fan, Ningning Liang, Bing Zhou, Yang Chen, Gang Sha, Guang Chen, Yandong Wang, Xiang Chen*,?Ultrastrong and ductile medium-entropy alloys via hierarchical ordering, Sci. Adv., https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adn7553

原創(chuàng)文章，作者：wang，如若轉(zhuǎn)載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.zzhhcy.com/index.php/2024/06/05/9a7b9ec615/

末成年小嫩xb,嫰bbb槡bbbb槡bbbb,免费无人区码卡密,成全高清mv电影免费观看

南京理工大學(xué)趙永好教授和陳翔教授，最新Sci. Adv.！

相關(guān)推薦