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单相面心立方(fcc)合金通常表现出显着的应变硬化能力和高延展性,但屈服强度较低。传统的强化策略不可避免地会导致延展性的损失。
在这里,通过纳米沉淀物的联合强化,设计了一种 Nb 合金 CrCoNi 基中熵合金,其屈服强度约为 1.82 GPa,极限拉伸强度约为 1.94 GPa,
93 K 时的延展性约为 24%,堆垛层错和纳米孪晶。采用冷轧引入高密度堆垛层错和纳米孪晶,而随后的低温退火则在面心立方基体中产生
大量富Nb的γ”纳米沉淀物。沉淀强化、堆垛层错和纳米孪晶诱导强化的综合作用导致流变应力增加,超过形成堆垛层错和变形孪晶的临界
应力。此外,高密度富铌γ”纳米沉淀物的析出降低了面心立方基体的堆垛层错能。因此,在拉伸变形过程中,γ”纳米析出物的析出会产生更
多的堆垛层错和纳米孪晶。反过来,通过动态引入高密度界面来减少位错的平均自由程,形成堆垛层错和纳米孪晶,从而产生高应变硬化率,
从而产生高极限拉伸强度和大延展性。更重要的是,γ''纳米沉淀物和面心立方基质之间的共格界面促进了堆垛层错和纳米孪晶在γ''纳米沉淀
物上的传输。这种机制可以缓解界面处的应力/应变集中,否则可能导致裂纹过早萌生。这种纳米沉淀物、堆垛层错和纳米孪晶的联合强化为
进一步提高纳米孪晶材料或沉淀强化材料的强度同时保持良好的延展性提供了新途径。