晶态-非晶态复合材料通过对其微观结构的调控,具有获得高强度和高延展性的潜力。
近日,河北工业大学Shijian Zheng,内布拉斯加大学林肯分校Jian Wang,北京大学Xiaoding Wei制备了一种由三维双连续晶态-非晶态纳米结构(3D-BCAN)组成的具有微米尺寸等轴晶粒的TiZr基合金。
文章要点
1)原位拉伸和压缩测试表明,与非晶相和晶相相比,BCANs表现出增强的延展性和应变硬化能力,这赋予TiZr基合金超高的屈服强度(~1.80 GPa)、极限拉伸强度(~2.3 GPa)和大的均匀延展性(~7.0%)。
2)实验结合有限元模拟揭示了协同变形机制;即,非晶相对晶畴施加额外的应变硬化,而晶畴防止非晶相的过早剪切局部化。这些机制使得材料实现了有效的强度-延展性-应变硬化组合。
参考文献
Kaisheng Ming, et al, Enhancing strength and ductility via crystalline-amorphous nanoarchitectures in TiZr-based alloys, Sci. Adv., 2022
DOI: 10.1126/sciadv.abm2884
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abm2884