異質(zhì)結(jié)構(gòu)體現(xiàn)出優(yōu)良的強(qiáng)度和韌性結(jié)合效果，不完全再結(jié)晶則是獲取異質(zhì)結(jié)構(gòu)的有效方法。該方法以其簡(jiǎn)便的加工工藝和巨大的工業(yè)應(yīng)用潛力而極具吸引力。然而，不完全再結(jié)晶組織的力學(xué)性能隨著再結(jié)晶分?jǐn)?shù)的變化而顯著變化，限制了合金加工窗口和性能一致性。

近日西北工業(yè)大學(xué)王錦程教授研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)引入非均勻析出相，在變形過(guò)程中提供額外異質(zhì)變形誘導(dǎo)韌化效果來(lái)克服以上問(wèn)題。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)再結(jié)晶分?jǐn)?shù)從 21% 增加到 72% 時(shí)，具有非均勻析出相的不完全再結(jié)晶組織高熵合金強(qiáng)度(~1.5 GPa)和延展性(~20%)均保持不變。這是因?yàn)榉蔷鶆蛭龀鱿鄥^(qū)域間異質(zhì)變形充當(dāng)了額外異質(zhì)變形應(yīng)力源。隨再結(jié)晶分?jǐn)?shù)增加，該額外異質(zhì)變形應(yīng)力源通過(guò)抵消再結(jié)晶和非再結(jié)晶區(qū)域間異質(zhì)變形HDI 應(yīng)力的降低來(lái)穩(wěn)定整體韌性。而穩(wěn)定屈服強(qiáng)度則來(lái)源于條狀析出相優(yōu)異強(qiáng)化效果。進(jìn)一步通過(guò)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)表征，證明該異質(zhì)析出相是由不連續(xù)粗化過(guò)程引起的，最終在再結(jié)晶區(qū)域產(chǎn)生內(nèi)部球形和邊界層狀的析出相。

相關(guān)研究成果以“Discontinuous coarsening leads to unchanged tensile properties in high-entropy alloys with different recrystallization volume fractions”為題目發(fā)表于塑性加工領(lǐng)域頂級(jí)期刊《International Journal of Plasticity》。論文第一作者為博士研究生楊中晟，何峰教授和王志軍教授為共同通訊作者，通訊單位為西北工業(yè)大學(xué)。

論文鏈接： https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0749641924000901

摘要圖：不同再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)高熵合金，力學(xué)性能基本保持不變。結(jié)合變量控制循環(huán)加載實(shí)驗(yàn)(LUR test)以及高分辨微觀數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)(μ-DIC)，本文揭示了穩(wěn)定的力學(xué)性能來(lái)自于非均勻析出相所提供的額外異質(zhì)變形誘導(dǎo)強(qiáng)韌化效果。而不連續(xù)粗化是形成該異質(zhì)析出相的物理機(jī)制。上述研究成果將為提高異質(zhì)結(jié)構(gòu)高熵合金可加工性和性能的穩(wěn)定性開(kāi)辟一條新途徑，從而促進(jìn)其更廣泛的工業(yè)應(yīng)用。

西北工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院王錦程教授團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期開(kāi)展材料多尺度模擬計(jì)算、材料基因工程與合金設(shè)計(jì)、高熵合金及增材制造等方面的科研工作。近年來(lái)，團(tuán)隊(duì)先后承擔(dān)國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等國(guó)家級(jí)及省部級(jí)科研項(xiàng)目20余項(xiàng)，高水平論文200余篇，其中在Nature Communications, Acta Materialia, International Journal of Plasticity, Additive Manufacturing等國(guó)際頂級(jí)期刊發(fā)表論文30余篇，授權(quán)發(fā)明專利12項(xiàng)，獲省部級(jí)科學(xué)獎(jiǎng)勵(lì)2項(xiàng)。西北工業(yè)大學(xué)材料微觀組織計(jì)算及合金設(shè)計(jì)課題組網(wǎng)站：http://www.jchwang.com/