Knickbänder fördern eine außergewöhnliche Bruchfestigkeit in einer hochschmelzenden NbTaTiHf-Legierung mit mittlerer Entropie

Titel	Knickbänder fördern eine außergewöhnliche Bruchfestigkeit in einer hochschmelzenden NbTaTiHf-Legierung mit mittlerer Entropie
Autoren	David H. Cook, Punit Kumar, Madelyn I. Payne, Calvin H. Belcher, Pedro Borges, Wenqing Wang, Flynn Walsh, Zehao Li, Arun Devaraj, Mingwei Zhang, Mark Asta, Andrew M. Minor, Enrique J. Lavernia, Diran Apelian, Robert O. Ritchie
Zeitschrift	Wissenschaft
Datum	04/12/2024
DOI	10.1126/science.adn2428
Einführung	Die einphasigen kubisch-raumzentrierten (bcc) feuerfesten Legierungen mit mittlerer oder hoher Entropie haben gezeigt, dass sie die Druckfestigkeit bei hohen Temperaturen aufrechterhalten können, stehen jedoch vor dem Problem der geringen Zugduktilität und Bruchzähigkeit. Wir haben uns auf die bcc-Feuerfestlegierung NbTaTiHf konzentriert, um ihre Festigkeit und Bruchzähigkeit über einen Temperaturbereich von 77 bis 1473 Kelvin zu analysieren. Im Gegensatz zu ähnlichen Systemen wies diese Legierung eine Bruchzähigkeit von über 253 MPa-m1/2 auf, was auf das dynamische Zusammenspiel von Schrauben- und Kantenversetzungen zurückzuführen ist, die die Plastizität an einer Rissspitze steuern. Das Gleiten und die Interaktion von Schrauben- und gemischten Versetzungen fördern die Kaltverfestigung und steuern die gleichmäßige Verformung, während das synchronisierte Gleiten von <111>-Kantenversetzungen auf {110}- und {112}-Gleitebenen die ungleichmäßige Verformung durch das Entstehen von Knickbändern ausdehnt. Diese Knickbänder mildern die Kaltverfestigung, indem sie mikrostrukturelle Bänder entlang von Richtungen höherer aufgelöster Scherspannungen neu ausrichten und sich kontinuierlich bilden, um lokalisierte Dehnungen aufzunehmen und Schäden von der Rissspitze wegzulenken.
Zitat	David H. Cook, Punit Kumar und Madelyn I. Payne et al. Kink Bands promote exceptional fracture resistance in a NbTaTiHf refractory medium-entropy alloy. Wissenschaft. 2024. Vol. 384(6692):178-184. DOI: 10.1126/science.adn2428
Element	Niobium (Nb) , Tantal (Ta) , Titan (Ti) , Hafnium (Hf)

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