最新Nature: 纳米沉积物可同时改善中熵合金的强度和延展性

【引言】

具有面心立方结构的高/中熵合金能够展现出高度拉伸延展性和优异韧性的特点，但与此同时它们的室温强度又非常低。尽管位错如晶界、孪晶、溶质原子以及沉积等可以增加强度，但有研究也发现这些位错现象也容易造成延展性降低。更有趣的是，沉积物也能够抑制相转变的发生，这为兼顾合金的强度和延展性提供了新的机会。

【成果简介】

美国橡树岭国家实验室国家实验室的Ying Yang和Easo P. George（共同通讯作者）等人以沉积强化的铁-镍-铝-钛（FNAT）中熵合金作为模型材料，阐释了一种可在单一合金中整合双功能的策略。研究显示，合金中的纳米沉积物不仅能够对基质进行强化，还能够调节其从面心立方奥氏体到体心立方马氏体的转变，从而限制其在转变温度淬火后仍然维持亚稳态的面心立方结构。而在随后的拉伸测试中，基质逐渐转变成体心立方马氏体，并大幅提升强度、硬度和延展性。这一利用纳米沉积物的策略探索了沉积强化和转变诱导塑性之间的协同作用，可造成拉伸强度和均匀延伸的同时改善。2021年07月07日，相关成果以题为“Bifunctional nanoprecipitates strengthen and ductilize a medium-entropy alloy”的文章在线发表在Nature上。

【图文导读】

图1 FNAT-m-47h和FNAT-47h合金的微结构以及拉伸性质

图2 FNAT-m-47h和FNAT-47h合金的微结构分析

图3 FNAT合金的室温力学性质和变形机制

图4 FNAT合金与其他材料在室温下进行均匀延伸和拉伸强度之间的比较

文献链接：Bifunctional nanoprecipitates strengthen and ductilize a medium-entropy alloy（Nature, 2021, DOI: 10.1038/s41586-021-03607-y）

本文由材料人学术组NanoCJ供稿。

材料牛网专注于跟踪材料领域科技及行业进展，欢迎大家到材料人宣传科技成果并对文献进行深入解读，投稿邮箱tougao@cailiaoren.com。