镍基高温合金中的孪晶界(TBs)在苛刻的环境中是容易失效的部位，然而，由于缺乏机理的认识，因此阻碍了这些合金可靠的寿命预测和性能优化。

近日，英国曼彻斯特大学Michael Preuss，Zhenbo Zhang报道了在TBs处发现了一种意外的γ''析出机制，其在苛刻的环境中可造成合金失效。

文章要点

1）利用多尺度的微观结构和力学特征（从毫米到原子水平）和密度泛函理论（DFT）计算，研究人员揭示了γ“沿TBs的异常析出，解释了TBs在机械加载过程中的过早位错活动和明显的应变局部化，这是裂纹产生的先兆。

2）在含氢环境下，研究人员从原子水平上阐明了γ“强化镍基高温合金和与TBs有关的裂纹的物理来源，并提供了减轻TBs对这些合金性能不利影响的实用方法。

Zhang, Z., Yang, Z., Lu, S. et al. Strain localisation and failure at twin-boundary complexions in nickel-based superalloys. Nat Commun 11, 4890 (2020)

DOI：10.1038/s41467-020-18641-z

https://doi.org/10.1038/s41467-020-18641-z