Atomistic simulations of deformation mechanism of fcc/bcc dual-phase high-entropy alloy multilayers

材料科学 晶体孪晶 变形机理 相(物质) 高熵合金 层状结构 变形(气象学) 微观结构 合金 打滑(空气动力学) 相界 可塑性 凝聚态物理 位错 复合材料 结晶学 热力学 化学 有机化学 物理
作者
Benjie Ding,Haiyang Song,M.R. An,Meixia Xiao,Yulong Li
出处
期刊:Journal of Applied Physics [American Institute of Physics]
卷期号:130 (24) 被引量:8
标识
DOI:10.1063/5.0070470
摘要

Dual-phase nanoscale lamellar microstructures containing alternating regions of soft phase and hard phase are known to produce alloys with an exceptional combination of strength and plasticity. Here, the effect of layer thickness on the mechanical properties and deformation mechanism of the fcc/bcc dual-phase CoNiFeAlxCu1−x high-entropy alloys multilayers are investigated by the molecular dynamics simulation method. The results show that the deformation behavior of the multilayers is strongly related to the layer thickness. At the yield point, the deformation behavior of the small thickness multilayer is caused by the dislocation slip in the fcc phase, while the plastic deformation of the large thickness multilayer is initiated by the bcc → hcp phase transformation in the bcc phase. During the subsequent plastic deformation, the phase transformation of bcc → fcc also occurred in the bcc phase of the multilayer, which depended on the relative size of the bcc phase in the multilayer. Especially for the multilayer with the layer thickness of 2 nm, the bcc → fcc phase transformation promotes the formation of twins, and the fcc/bcc phase interface transforms into a perfect twin boundary. The twin formation mechanism and phase transformation mechanism are also discussed in detail.

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