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发展了高塑性纳米尺度相分离金属玻璃材料
2016-06-30  |          【 】【打印】【关闭

  基于以往对Cu-Fe亚稳液相分离合金的研究(Acta Materialia, 54: 1749(2006)),设计了新型内生高数量密度球形纳米粒子的Cu-Fe-Al-Zr相分离块体纳米金属玻璃材料,该材料展现出优异的压缩塑性变形能力。研究发现,该相分离金属材料在压缩变形过程中,剪切带内部的纳米非晶粒子在剧烈剪切作用下逐渐溶解,剪切带两侧相邻区域的纳米粒子发生Ostwald熟化。这些非晶粒子作为记录器(local internal recorder),清楚展现了塑性变形导致微结构的演化和剪切带附近基体原子运动的增强;提出了剪切带附近基体存在相对较厚的变形影响区域,相分离金属玻璃材料优异的力学性能不仅源于剪切带本身,而且还有其相邻基体的贡献。

图 (a-c)不同Cu和Fe原子比的Cu-Fe-Al-Zr块体非晶合金组织(Z1, Z2, Z3)和(d)相分离块体非晶合金Z2中球形非晶粒子的尺寸分布

图 相分离非晶合金Z2样品的压缩变形

图 [a]相分离块体非晶合金Z2样品经~7%压缩塑性变形后局部组织结构,(a1)、(a2)和(a3)分别为剪切带、球形粒子和基体的FFT;[b] 剪切带附近区域球形非晶粒子尺寸的2D统计

图 相分离非晶合金剪切带内部和毗邻两侧区域的局部组织结构演化示意图

特种均质材料制备及过程模拟研究团队

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