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Updated: Jan 9, 2026
05:04
Determining the Mechanical Strength of Ultra-Fine-Grained Metals
Published on: November 22, 2021
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通过调节双胞胎和粒度边界来实现NiAl纳米晶体的协同强度-可塑性效应
Xiuzhen Tang1, Yongchao Liang1, Yuanwei Pu1
1Institute of Advanced Optoelectronic Materials and Technology, College of Big Data and Information Engineering, Guizhou University, Guiyang 550025, China.
The journal of physical chemistry. B
|December 9, 2025
概括
在基于Ni的合金中设计异构的微结构可以优化强度和可塑性. 纳米双胞胎晶体增强了机械性能,为航空航天应用提供了至关重要的平衡.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 金工业是金工业的一个方面.
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 基于的合金在航空航天领域对于强度和耐腐蚀性至关重要.
- 达到高强度往往会损害可塑性,需要平衡以获得最佳性能.
研究的目的:
- 在Ni基合金中设计一个异质微观结构 (HS) 的纳米双胞胎晶体.
- 使用分子动力学模拟来优化高强度和可塑性之间的平衡.
主要方法:
- 用分子动力学模拟来研究基于Ni的合金.
- 分析了具有不同角和颗粒大小的微观结构.
- 研究了双边界 (TB) 和谷物边界 (GB) 对机械性能的影响.
主要成果:
- 增加的挤压角度 (>45.29°) 增强了TBs对脱位滑动的阻碍作用,增加了拉伸强度和弹性模量.
- 双多晶NiAl合金表现出优越的强度-可塑性协同作用,超过纯多晶和单晶.
- 减少的颗粒大小表现出反向的Hall-Petch行为,GB滑动占主导地位,并削弱了GB的强化.
结论:
- 双胞胎和GBs之间的竞争性相互作用决定了NiAl纳米晶体中的塑性变形机制.
- 减少TB间距可以增强纳米晶体的强化效应.
- 这项研究为开发高强度,高可塑性Ni基合金提供了理论基础.
