金属学报

作者：张海峰, 闫海乐, 方烽, 贾楠

单位：1东北大学 材料科学与工程学院 材料各向异性与织构教育部重点实验室 沈阳 110819；2东北大学 轧制技术及连轧自动化国家重点实验室 沈阳 110819

关键词：高熵合金,双晶,晶界,塑性变形机制,原子模拟,

基金：国家自然科学基金项目(51922026);中央高校基本科研业务费项目(N2002005);中央高校基本科研业务费项目(N2007011);高等学校创新引智计划项目(B20029)

为了揭示高熵合金中晶界对塑性变形机制的影响，利用分子动力学模拟方法研究了具有不同初始取向组合的等主元FeMnCoCrNi高熵合金双晶在单轴拉伸变形中的力学性能与变形系统演化，并揭示了晶界与拉伸方向的位向关系对高熵合金力学行为的影响。结果表明，对研究的所有双晶模型而言，位错优先在晶界处形核并向两侧的晶粒内滑移。在变形过程中，晶界发生了不同程度的宽化和弯曲。当晶界与拉伸方向垂直时，颈缩易于在晶界处发生，这导致双晶的流变应力随外加载荷增大而降低。而当晶界平行于拉伸方向时，在整个塑性变形过程中模型保持1 GPa以上的流变应力。相对于其他双晶而言，[111]与[110]取向组合的双晶流变应力波动幅度最大，同时呈现出最强的加工硬化能力。其中应力的下降归因于大量的位错发生了滑移，而高的硬化能力则是由较多的ε-马氏体、层错以及孪晶形成所致。此外，还对比了FeMnCoCrNi、FeCuCoCrNi和纯Cu 3种材料的变形行为。与Cu相比，FeMnCoCrNi和FeCuCoCrNi高熵合金中的晶格畸变使晶界更加粗糙，这使得外加载荷作用下位错易于形核，且层错能较低的FeMnCoCrNi中形成的ε-马氏体最多。

来源：2023年第8期

《金属学报》期刊编辑部

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