Quebrar a cognição tradicional: o fortalecimento do deslocamento não sacrifica necessariamente a ductilidade no entendimento tradicional da ciência dos materiais, a teoria do fortalecimento do deslocamento clássico sustenta que, embora os deslocamentos iniciais de alta densidade nos materiais possam melhorar efetivamente a força das ligas, eles inevitavelmente danificarão seriamente a ductilidade.
No entanto, um resultado de pesquisa da equipe do professor Wang Jincheng da Universidade Politécnica do Noroeste quebrou essa cognição tradicional. Como a origem da plasticidade do cristal, as luxações sempre foram consideradas um fator -chave que afeta a força e a ductilidade dos materiais. De acordo com a teoria clássica, a existência de luxações de alta densidade levará a uma diminuição na ductilidade dos materiais, porque a interação entre luxações aumentará o estresse interno dos materiais, resultando em fratura de material.
No entanto, a equipe do Professor Wang Jincheng alcançou o milagre de aumentar significativamente a força das ligas sem danificar a ductilidade usando a fabricação aditiva para controlar a configuração inicial de deslocamento de ligas médias - ligas de entropia por meio de solidificação de equilíbrio extrema e ciclismo térmico complexo. Inspirado no estado crítico auto -organizado de sistemas complexos de equilíbrio em natureza, a equipe obteve uma segregação - estrutura auto -organizada (SD - SOS) através da tecnologia de fabricação aditiva.
Os resultados da pesquisa mostram que, por um lado, essa segregação - a luxação auto -estrutura organizada fornece fontes de luxação, emitindo deslocamentos e empilhando falhas e, por outro lado, gera continuamente lomer - cottrell (l - c) bloqueios e jogs para obter armazenamento de deslocamento por meio de interação dinâmica com desligações gerais. Essa multiplicação de deslocamento eficaz e capacidade de armazenamento é propícia ao refinamento dinâmico das sub -estruturas de deformação (bandas planas de deslizamento), tornando a liga de entropia média na manufatura aditiva exibindo alta - densidade - densidade - alta sinergia da ductilidade. A liga de entropia Ni35Co35Cr25Ti3al2 - ligada de entropia preparada pela tecnologia de fusão a laser seletiva é um representante típico desse resultado. No complexo sistema não de equilíbrio de fusão seletiva a laser, a interação dinâmica entre segregação de soluto e luxações de alta densidade forma uma estrutura celular e as características estatísticas de seu tamanho estão em conformidade com as características críticas organizadas.
No limite da estrutura auto -organizada da segregação - deslocamento (SD - SOS), existem falhas de empilhamento e bloqueios de deslocamento de L - C, e a desorientação entre dois SD adjacentes é menor que 1 grau, que é menor que a estrutura de disciplina de baixa energia (LEDs) gerada pela deformação plástica tradicional. A liga NI35CO35CR25TI3AL2, preparada pela tecnologia de fusão a laser seletiva, exibe uma resistência anormal - sinergia da ductilidade. Comparado com a liga tradicional de fundição AS, a liga AS - depositada dobrou a força e mantém a boa ductilidade. Rolando a liga de fundição AS para aumentar a densidade de deslocamento na estrutura inicial pode atingir uma força semelhante à da liga depositada AS, mas inevitavelmente danifica a ductilidade.
A liga AS - depositada exibe uma alta taxa de endurecimento no estágio inicial da deformação plástica e tem uma capacidade contínua de endurecimento. O refinamento dinâmico de deslizamento - banda domina o endurecimento da tensão da liga Ni35CO35CR25TI3AL2. A liga AS - depositada produz bandas deslizantes densamente distribuídas, que podem atravessar o limite SD -SOS e algumas são encerradas no limite SD -SOS. A análise quantitativa da evolução das sub -estruturas de deformação e da densidade de deslocamento mostra que a liga depositada AS tem um espaçamento médio menor de deslizamento e banda e uma maior taxa de armazenamento de deslocamento nos estágios iniciais e médios da deformação plástica. Portanto, a rápida multiplicação de luxações na liga depositada AS leva ao refinamento contínuo do espaçamento planar de deslizamento -deslizamento, fornecendo assim alta ductilidade, aumentando o endurecimento por tensão e reduzindo a concentração de tensão. A excelente capacidade de multiplicação de deslocamento da liga AS depositada se origina da estrutura organizada da segregação - deslocamento (SD - SOS).
No estágio inicial da deformação plástica, as atividades de deslizamento de deslocamento se originam do limite SD -SOS, e o limite SD -SOS pode ser usado como uma fonte de deslocamento para emitir luxações e empilhamentos - defeitos de falha. Além do efeito benéfico na multiplicação de deslocamento, as interações frequentes entre os limites do SD -SOS/deslocamentos deslizantes e as deslocamentos deslizantes dentro do SD - SOs geram bloqueios e correções de deslocamento L, o que promove um amplo armazenamento de deslocamento. Em resumo, durante o processo seletivo de fusão a laser, a interação espatio -temporal entre segregação de elementos e luxações de alta densidade forma uma segregação - estrutura auto -organizada (SD - SOS), alcançando a sinergia de alta densidade de densidade alta - densidade. O limite do SD - SOS atua como uma fonte de deslocamento e dificulta o movimento do deslocamento, e o interior do SD - SOS fornece espaço para reações de deslizamento de deslocamento e deslocamento.
As atividades de deslocamento induzidas pelo SD -SOS promovem a rápida multiplicação e o amplo armazenamento de deslocamentos, refinam continuamente as sub -estruturas de deformação e fornecem capacidade de deformação - de endurecimento suficiente para ligas com uma luxação inicial de alta densidade. Este resultado de pesquisa não apenas traz um novo avanço no campo da ciência dos materiais, mas também fornece novas idéias para aplicações de engenharia. Isso prova que, ao controlar razoavelmente a configuração inicial de deslocamento dos materiais, pode ser alcançada tanto a alta e alta ductilidade, abrindo um novo caminho para o desenvolvimento de materiais de alto desempenho. Acredita -se que, em pesquisas futuras, esse resultado será mais amplamente aplicado e desenvolvido.