近日，南京理工大學(xué)材料學(xué)院納米異構(gòu)材料中心團(tuán)隊(duì)在高強(qiáng)韌多主元中熵合金設(shè)計(jì)研究方向取得最新進(jìn)展，相關(guān)研究成果發(fā)表在《science advances》(《科學(xué)進(jìn)步》)上面。
金屬結(jié)構(gòu)材料的高強(qiáng)度和高塑性通常不可兼得，存在互斥關(guān)系，如何同時(shí)獲得超高強(qiáng)度和良好塑性一直是金屬結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域最受關(guān)注的重大難題。上世紀(jì)八十年代，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)通過宏觀合金化來降低有序金屬間化合物的價(jià)電子濃度，可以實(shí)現(xiàn)晶體結(jié)構(gòu)從低對稱性的有序三方結(jié)構(gòu)向有序六方結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，最終轉(zhuǎn)變?yōu)楦邔ΨQ性的有序立方結(jié)構(gòu)，從而改善其塑性（science 1984, 226, 636–642）。目前，完全有序的中、高熵合金在室溫下表現(xiàn)出較低的屈服強(qiáng)度，且容易受到晶間脆化的影響導(dǎo)致塑性較差。
面對上述挑戰(zhàn)，納米異構(gòu)材料中心團(tuán)隊(duì)研究人員提出分級有序相強(qiáng)韌化新理念，通過分級有序化在單相面心立方結(jié)構(gòu)ni2cofev中熵合金中逐步引入三方晶體結(jié)構(gòu)的κ有序相和立方結(jié)構(gòu)的l12有序相來同時(shí)實(shí)現(xiàn)超高強(qiáng)度和優(yōu)異塑性。微觀結(jié)構(gòu)表征揭示了在三相ni2cofev中熵合金內(nèi)同時(shí)激活多種變形機(jī)制，增強(qiáng)變形過程中的加工硬化能力，延遲拉伸頸縮失穩(wěn)，從而獲得優(yōu)異的塑性。
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