【摘 要】
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近年来,具有综合优异力学性能的高熵合金引起学术界和工业界的广泛关注。然而,由于现有实验技术的分辨率限制,动态微结构对纳米高熵合金的强度及塑性性能的影响还没有清
【机 构】
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湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,长沙41008
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近年来,具有综合优异力学性能的高熵合金引起学术界和工业界的广泛关注。然而,由于现有实验技术的分辨率限制,动态微结构对纳米高熵合金的强度及塑性性能的影响还没有清楚的揭示。因此,基于分子动力学模拟研究了纳米晶高熵合金在塑性变形过程中,应变诱发面心立方到体心立方结构(FCC→BCC)的动力学机制。结果 发现,当严重的晶格畸变耦合局部高应变效应诱发应力超过BCC相形核所需的应力时,FCC→BCC相变发生,且满足N-W关系。此外,FCC→BCC相变发生依赖于应变率和晶体学取向,FCC→BCC相变诱发体积膨胀,释放弹性应变能,提升高熵合金塑性。其次,由于相变诱发体积膨胀引起的结构耗散和应变弛豫,甚至将应力状态从拉伸转变为压缩,为通过相变实现高强高韧的性能奠定微观基础。此外,严重的晶格畸变降低层错能,降低位错形核能,有利于进一步提高合金塑性性能。基于以上结果,通过改变元素成分及分布,结合材料的层错能调控,为优化热加工工艺参数及准确建立工艺-组织-性能的关系奠定理论基础。
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