多主元合金由于具有四大效應(yīng)近年來(lái)引起了廣泛的關(guān)注，BCC結(jié)構(gòu)的多主元合金盡管具有較高的強(qiáng)度，但是由于其本征脆性因此在變形能力上不及FCC結(jié)構(gòu)的合金。而通過(guò)異質(zhì)結(jié)構(gòu)的和細(xì)小的納米尺度的短程聚集（SRC）的形成可以促進(jìn)位錯(cuò)的形成與開(kāi)動(dòng)。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)陳瑞潤(rùn)團(tuán)隊(duì)研究了在Ti-V-Zr中熵合金脆性斷裂的機(jī)理和位錯(cuò)反應(yīng)機(jī)制，通過(guò)調(diào)控異質(zhì)結(jié)構(gòu)和SRC的形成，實(shí)現(xiàn)了BCC合金的強(qiáng)塑性匹配。相關(guān)論文以題為“Dual enhancement in strength and ductility of Ti-V-Zr medium entropy alloy by fracture mode transformation via a heterogeneous structure”發(fā)表在International Journal of Plasticity雜志上。

論文鏈接：

https://doi.org/10.1016/j.ijplas.2022.103505

通過(guò)異質(zhì)結(jié)構(gòu)和SRC的形成顯著提高了Ti-V-Zr中熵合金中的位錯(cuò)形成和開(kāi)動(dòng)的能力。于此同時(shí)共格共晶界面的產(chǎn)生也提供了位錯(cuò)源，提高強(qiáng)度的同時(shí)，提高了位錯(cuò)的開(kāi)動(dòng)能力。在合金中觀察到b=1/2<111>位錯(cuò)在{110}晶面的位錯(cuò)反應(yīng)，并編織成網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)，形成不可動(dòng)位錯(cuò)是引發(fā)BCC脆斷的原因。作者在宏觀的斷口分析中對(duì)解理斷裂進(jìn)行觀察，通過(guò)TEM和EBSD證明了這一推論。