中科院&剑桥大学最新Nature: 改善金属玻璃的力学性质

【引言】

应变强化（strain-hardening）是合金最重要的力学行为之一，它能够保障合金流动（flow）是非定域化的，增强合金拉伸塑性（tensile ductility）的同时还能够遏制灾难性的力学损伤。金属玻璃（Metallic glasses）是一种缺乏结晶度的工程化合金。与传统合金相比，金属玻璃的屈服应力（yield stress）更大，弹性应变极限（elastic strain limit）也更高。然而，与应变强化相反，金属玻璃展现出应变软化（strain-softening）的特点，严重阻碍其结构化应用。

【成果简介】

中科院金属所的Y. Li以及剑桥大学的A. L. Greer（共同通讯作者）等人联合报道了在三向压力的作用下，塑性形变（plastic deformation）可以促使金属玻璃展现出足够强的应变强化能力。研究人员发现，这一强化机制在以往的研究中并未被报道过。这一形变行为抑制了块状样品单轴检测中剪切带的出现，阻止力学损伤并赋予金属玻璃更高的流动应力。这一金属玻璃在室温环境中能够稳定存在并展现出优异的应变强化行为，提高了金属玻璃在结构领域的应用可能。2020年02月26日，相关成果以题为“Strain-hardening and suppression of shear-banding in rejuvenated bulk metallic glass”的文章在线发表在Nature上。

【图文导读】

图1 金属玻璃的形变

图2 剪切带对样品的影响

图3金属玻璃态的诱导变化

图4 金属玻璃的透射电子显微学表征

文献链接：Strain-hardening and suppression of shear-banding in rejuvenated bulk metallic glass（Nature, 2020, DOI: 10.1038/s41586-020-2016-3）

本文由材料人学术组NanoCJ供稿。