损伤与断裂力学及其工程应用研讨会（2021）

184 / 2021-04-13 22:52:21

高熵合金的尺寸效应和显著的加工硬化

高熵合金，单晶圆柱，形变孪生，位错滑移，应变硬化

高熵合金是由四种或四种以上的元素组元按照等原子比或接近于等原子比进行混合而获得的单相合金。这类合金表现出优异的力学性能，如高强度、高断裂韧性等。对CoCrFeNi（面心立方相）和AlCoCrFeNi（体心立方相）高熵合金单晶微纳米圆柱进行扫描电镜下的原位单轴压缩测试，结果表明其屈服强度和流变应力均表现出取向相关的尺寸依赖性；<100>取向AlCoCrFeNi由于高熵合金的固溶作用表现出显著的应变硬化能力。大规模分子动力学模拟进一步揭示了<110>及<111>取向的CoCrFeNi的塑性变形机制为位错形核与滑移、<100>取向为形变孪生，并建立理论模型预测了<100>取向CoCrFeNi的孪生形核应力及其尺寸依赖性，预测结果与实验结果一致；模拟结果进一步揭示了AlCoCrFeNi的强化机制为位错滑移、缠结、聚集和相互作用。