中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所非晶軟磁研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，非晶合金的本征韌脆性與其“血型”密切相關(guān)。相關(guān)成果日前發(fā)表于《Scientific reports》雜志。

非晶合金因其獨(dú)特的原子排列特征而具有許多優(yōu)異的力學(xué)性能，例如高的強(qiáng)度、硬度以及彈性極限等。但由于非晶合金在變形過(guò)程中存在室溫脆性與應(yīng)變軟化等問(wèn)題，極大地制約了其作為結(jié)構(gòu)材料的廣泛應(yīng)用。

此次研究人員提出了一個(gè)全新的非晶合金分類方法，首次將不同的非晶合金劃分為成分位于相圖中共晶點(diǎn)附近的“E-型非晶”與成分位于相圖中金屬間化合物成分附近的“C-型非晶”兩個(gè)基本類型，以及它們的混合類型“H-型非晶”。

進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，非晶合金的本征韌脆性與其元素分布狀態(tài)的均勻與否存在密切的對(duì)應(yīng)關(guān)系。元素分布均勻的“C-型非晶”具有很高的塑性變形能力，而元素分布不均勻的“E-型非晶”表現(xiàn)為明顯的脆性。雖然進(jìn)一步的退火弛豫會(huì)導(dǎo)致“E-型非晶”與“C-型非晶”屈服強(qiáng)度、硬度以及密度的增加，但其對(duì)這兩類非晶合金塑性的影響截然不同，呈現(xiàn)“脆者（E-型非晶）更脆，韌者（C-型非晶）恒韌”的奇異現(xiàn)象。

通過(guò)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，并結(jié)合非晶變形過(guò)程中剪切帶內(nèi)元素分布狀態(tài)的動(dòng)態(tài)演化過(guò)程及對(duì)應(yīng)的能量變化，研究人員提出了一個(gè)全新的非晶合金剪切變形動(dòng)態(tài)模型。

專家表示，該研究為深入理解非晶合金的本征韌脆性提供了全新視角。同時(shí)，退火前后“韌者恒韌”的“C-型非晶”的發(fā)現(xiàn)，也為進(jìn)一步通過(guò)相圖信息尋找更多的高塑性塊體非晶合金指明了方向。

原文：Composition Effect on IntrinsicPlasticity or Brittleness in Metallic Glasses

http://www.nature.com/srep/2014/140717/srep05733/full/srep05733.html