Hardness-thermal stability synergy in nanograined Ni and Ni alloys: Superposition of nanotwin and low-energy columnar boundary

材料科学 叠加原理 热稳定性 热的 冶金 热力学 化学工程 物理 工程类 量子力学
作者
Fenghui Duan,Yuanzheng Lin,Q. Li,Junhua Luan,Jian Lü,Jianfeng Pan,Y. Li
出处
期刊:Journal of Materials Science & Technology [Elsevier]
卷期号:137: 123-131 被引量:24
标识
DOI:10.1016/j.jmst.2022.07.043
摘要

Refining grains into nanoscale can significantly strengthen and harden metallic materials; however, nanograined metals generally exhibit low thermal stability, hindering their practical applications. In this work, we exploit the superposition of the contribution of nanotwins, low-angle grain boundaries, and microalloying to tailor superior combinations of high hardness and good thermal stability in Ni and Ni alloys. For the nanotwinned Ni having a twin thickness of ∼2.9 nm and grain size of 28 nm, it exhibits a hardness over 8.0 GPa and an onset coarsening temperature of 623 K, both of which are well above those of nanograined Ni. Re/Mo microalloying can further improve the onset coarsening temperature to 773 K without comprising hardness. Our analyses reveal that high hardness is achieved via strengthening offered by extremely fine nanotwins. Meanwhile, the superior thermal stability is mainly ascribed to the low driving force for grain growth induced by the low-angle columnar boundary architecture and to the additional pinning effect on the migration of twin/columnar boundaries provided by minor Re/Mo solutes. The present work not only reveals a family of nanotwinned metals possessing the combination of ultra-high hardness and high thermal stability but also provides a strategy for tailoring properties of metallic materials by pairing low-angle grain boundaries and twin boundaries.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
学阀小智发布了新的文献求助10
1秒前
yifanchen应助zt采纳,获得10
2秒前
2秒前
3秒前
英姑应助叶绿体机智采纳,获得10
3秒前
4秒前
oMayii完成签到 ,获得积分10
5秒前
顾矜应助灵巧书文采纳,获得10
5秒前
姜姜发布了新的文献求助10
7秒前
霜降完成签到 ,获得积分10
7秒前
平常的可乐完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
byb完成签到 ,获得积分10
9秒前
orixero应助chen采纳,获得10
10秒前
ccm发布了新的文献求助30
12秒前
13秒前
mahaha完成签到,获得积分10
14秒前
orixero应助姜姜采纳,获得10
16秒前
19秒前
科研通AI2S应助阿拉小邓采纳,获得10
20秒前
22秒前
22秒前
科研通AI2S应助霜降采纳,获得10
23秒前
希格玻色子完成签到,获得积分10
23秒前
默默毛豆完成签到,获得积分10
25秒前
27秒前
28秒前
甜甜玫瑰应助健忘的芷荷采纳,获得10
28秒前
29秒前
29秒前
Ma发布了新的文献求助10
31秒前
32秒前
灵巧书文发布了新的文献求助10
33秒前
论文2发布了新的文献求助10
34秒前
hjj完成签到,获得积分10
34秒前
35秒前
CipherSage应助ggn采纳,获得10
35秒前
JIaaaa完成签到 ,获得积分10
36秒前
jordan留下了新的社区评论
38秒前
烛夜黎完成签到,获得积分10
38秒前
高分求助中
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger Heßler, Claudia, Rud 1000
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 1000
Natural History of Mantodea 螳螂的自然史 1000
A Photographic Guide to Mantis of China 常见螳螂野外识别手册 800
Autoregulatory progressive resistance exercise: linear versus a velocity-based flexible model 500
Spatial Political Economy: Uneven Development and the Production of Nature in Chile 400
Research on managing groups and teams 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3329591
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2959170
关于积分的说明 8594608
捐赠科研通 2637675
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1443672
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 668807
邀请新用户注册赠送积分活动 656231