盧柯院士最新Science：晶界穩定調控—強化極微納米晶強度新機制！

【前言】

對大部分傳統金屬而言，縮小晶粒尺寸時，會實現一定的強化，即為細晶強化機制，這滿足經典的Hall-Petch方程。然而，這樣的規律對一些合金而言，在達到某些納米級晶粒尺寸后卻會出現失效，晶粒發生軟化。

【成果簡介】

中科院金屬所的盧柯院士（通訊作者）等最新研究中揭開了這種反常現象，并發現納米晶金屬中的塑性變形機制及其硬度可通過調節晶界（GB）的穩定性實現。利用電沉積獲得的納米晶Ni-Mo合金樣品，當晶粒尺寸在10 nm以下時，由于晶界調控過程而出現軟化。但通過弛豫和Mo偏析使晶界穩定后，納米晶樣品則實現超高硬度，塑性變形機制則由新出現的外延局部位錯進行調控。由此可見，除了晶粒尺寸，晶界穩定性提供了另一晶粒強化機制，為產生具特殊性能的新型納米晶金屬提供理論基礎。相關研究成果于今日（北京時間2017年3月24日）發表于Science期刊。

【圖文導讀】

圖一、納米晶Ni-Mo合金樣品微觀結構

圖二、納米晶Ni-Mo合金的軟化與硬化

圖三、退火處理誘發的Mo偏析

圖四、經退火處理的納米晶Ni-Mo合金的變形機制

文獻鏈接：Grain boundary stability governs hardening and softening in extremely fine nanograined metals（Science，2017，DOI：10.1126/science.aal5166）

本文由材料人學術組大黑天供稿，材料牛編輯整理。

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