Nanoscale origin of the crystalline-to-amorphous phase transformation and damage tolerance of Cantor alloys at cryogenic temperatures

材料科学 无定形固体 成核 层错能 位错 非晶态金属 凝聚态物理 延展性(地球科学) 结晶学 复合材料 化学物理 热力学 蠕动 合金 物理 化学
作者
Weiming Ji,Mao S. Wu
出处
期刊:Acta Materialia [Elsevier BV]
卷期号:226: 117639-117639 被引量:35
标识
DOI:10.1016/j.actamat.2022.117639
摘要

Based on recent experimental studies, crystalline-to-amorphous phase transformation has been proposed as a mechanism to enhance the damage tolerance of Cantor alloys at cryogenic temperatures. In this study, we provide atomistic insights, via molecular dynamics simulations, into the origin of the solid-state amorphization ahead of a crack tip, and report the deformation mechanisms contributing to cryogenic damage-tolerance. We show that the amorphization stems from the formation of multi-dislocation junctions due to the low stacking fault energy. This leads to high lattice resistance to dislocation glide and facilitates nucleation of amorphous nuclei. The deformation mechanisms in the amorphous/crystalline dual phase regions include high-density Shockley partial dislocations and multi-dislocation junctions in the crystalline region, as well as radiation-shaped shear bands and amorphous bridges in the amorphous region, which are rarely found in conventional alloys at low temperature. The amorphous bridges lead to crack shielding. Furthermore, altering the chemical composition changes the work-of-fracture and hence the damage tolerance. The Rice-criterion ductility (ratio between surface energy and unstable stacking fault energy) is an important factor affecting the degree of amorphization, which is useful for the mechanics-based design of Cantor alloys.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
清爽的大树完成签到,获得积分10
刚刚
粗犷的思萱完成签到 ,获得积分10
刚刚
zhong完成签到 ,获得积分10
刚刚
优美静芙完成签到,获得积分10
1秒前
愉快发带完成签到,获得积分10
1秒前
Akim应助Jion采纳,获得10
1秒前
1秒前
star发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
英俊的铭应助乐观寒天采纳,获得10
2秒前
李健的小迷弟应助Zzz采纳,获得10
2秒前
3秒前
3秒前
呼呼呼发布了新的文献求助10
3秒前
西红柿发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
ruby完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
搜集达人应助超级无敌采纳,获得10
5秒前
胡萝卜发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
廖紊完成签到,获得积分10
5秒前
灵波完成签到,获得积分10
5秒前
土土桔子糖完成签到,获得积分10
6秒前
hahhhah完成签到 ,获得积分10
6秒前
可爱满天发布了新的文献求助10
6秒前
Akim应助优美静芙采纳,获得10
6秒前
6秒前
orixero应助侯巧芝采纳,获得10
7秒前
czn0523完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
lyc完成签到 ,获得积分20
7秒前
xb发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
完美世界应助初雪平寒采纳,获得10
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6519691
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8312499
关于积分的说明 17775850
捐赠科研通 5621673
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2926742
邀请新用户注册赠送积分活动 1903642
关于科研通互助平台的介绍 1764215