卢柯院士最新Science：晶界稳定调控—强化极微纳米晶强度新机制！

【前言】

对大部分传统金属而言，缩小晶粒尺寸时，会实现一定的强化，即为细晶强化机制，这满足经典的Hall-Petch方程。然而，这样的规律对一些合金而言，在达到某些纳米级晶粒尺寸后却会出现失效，晶粒发生软化。

【成果简介】

中科院金属所的卢柯院士（通讯作者）等最新研究中揭开了这种反常现象，并发现纳米晶金属中的塑性变形机制及其硬度可通过调节晶界（GB）的稳定性实现。利用电沉积获得的纳米晶Ni-Mo合金样品，当晶粒尺寸在10 nm以下时，由于晶界调控过程而出现软化。但通过弛豫和Mo偏析使晶界稳定后，纳米晶样品则实现超高硬度，塑性变形机制则由新出现的外延局部位错进行调控。由此可见，除了晶粒尺寸，晶界稳定性提供了另一晶粒强化机制，为产生具特殊性能的新型纳米晶金属提供理论基础。相关研究成果于今日（北京时间2017年3月24日）发表于Science期刊。

【图文导读】

图一、纳米晶Ni-Mo合金样品微观结构

图二、纳米晶Ni-Mo合金的软化与硬化

图三、退火处理诱发的Mo偏析

图四、经退火处理的纳米晶Ni-Mo合金的变形机制

文献链接：Grain boundary stability governs hardening and softening in extremely fine nanograined metals（Science，2017，DOI：10.1126/science.aal5166）

本文由材料人学术组大黑天供稿，材料牛编辑整理。

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