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作者:施志林;张浩然;温永清;唐芃;蔡素磊;梁顺星;马明臻;
单位:燕山大学亚稳材料全国重点实验室,先进结构材料中心;
摘要:固态非晶化是结构转变的一个重要特征,在极端条件下会明显影响金属材料的性能。本研究以具有低层错能(SFE)的Co_(35)Cr_(25)Fe_(20)Ni_(20)高熵合金为研究对象,探讨了其在不同应变速率动态压缩下的变形机理。结果表明:在高速变形过程中合金的层错(SFs)、变形孪晶、hcp相和非晶化被同时激活,而非晶化主要发生在高密度位错分布的剪切带附近,剪切带中存储的高密度位错使fcc基体的能量增加,超过了非晶相的能量,这种能量差异推动了非晶化过程;通过分子动力学模拟发现,非晶化过程与SFs、hcp相和位错密切相关,非晶化区域一部分由SFs和hcp转变,另一部分由位错密集剪切带转变,这些缺陷会导致自由能升高;反过来,非晶化也会像其他缺陷一样耗散所施加的应变能,为金属变形提供额外的强化和韧化机制,从而提高高熵合金在极端环境下的负载能力。上述发现有助于设计高性能高熵合金,并拓展其在极端条件下的应用前景。
关键词:高熵合金;;动态压缩;;层错;;非晶化
基金资助:国家自然科学基金(52125405,52471148,52071278);; 国家重点研发计划(2018YFA0703603)