基于CrCoNi的中熵/高熵合金通常具有优异的损伤容忍度，特别是液氮温度。

有鉴于此，劳伦斯伯克利国家实验室Robert O. Ritchie等报道研究等原子组分CrCoNi合金、等原子组分CrMnFeCoNi合金在20 K的断裂韧度，发现CrMnFeCoNi、CrCoNi出乎预料的分别具有高达262 MPa·m^1/2和459 MPa·m^1/2的裂纹引发断裂韧性数值。具有2.25 mm稳定裂纹的CrCoNi合金展示了超过540 MPa·m1/2的裂纹扩展韧性。

本文要点

（1）

在20 K温度的裂纹尖端变形结构（Crack-tip deformation structures）与温度更高时的结构明显不同，20 K的裂纹尖端变形结构含有堆垛层错、精细纳米孪晶、转变的ε马氏体等结构的成核和限域生长。其中具有的连贯界面结构能够捕获位错结构，并且能够将位错结构转变并形成更高的强度和延展性。

（2）

作者认为这种合金通过变形、位错滑移、堆垛断层形成、纳米孪晶、相变等过程之间的协同作用，因此发展了抗裂纹的机制，通过这些不同作用之间协同，提高了受到应变的硬化，因此能够同时提高强度、延展性，实现了优异的韧性。

参考文献

Dong Liu, Qin Yu, Saurabh Kabra, Ming Jiang, Paul Forna-Kreutzer, Ruopeng Zhang, Madelyn Payne, Flynn Walsh, Bernd Gludovatz, Mark Asta, Andrew M. Minor, Easo P. George, Robert O. Ritchie*, Exceptional fracture toughness of CrCoNi-based medium- and high-entropy alloys at 20 kelvin, Science 378, 978–983 (2022)

DOI: 10.1021/science.abp8070

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abp8070