Oxygen-dislocation interaction-mediated nanotwinned nanomartensites in ultra-strong and ductile titanium alloys

材料科学 位错 脆化 延展性(地球科学) 冶金 合金 间质缺损 钛合金 成核 复合材料 兴奋剂 蠕动 热力学 光电子学 物理
作者
Chongle Zhang,Xuanzhe Li,Suzhi Li,Jinyu Zhang,Jiao Li,Gang Liu,Jun Sun
出处
期刊:Materials Today [Elsevier]
卷期号:75: 85-96 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.mattod.2024.04.003
摘要

High specific-strength lightweight titanium (Ti) alloys, in the absence of interstitial strengthening of oxygen (O) atoms to avoid O-embrittlement, are mainly strengthened via densely semi-coherent nanoprecipitates in the β-matrix that act as dislocation obstacles and often result in high-stress concentrations, contributing to their strength-ductility trade-off. Here, using a low cost Ti-2.8Cr-4.5Zr-5.2Al duplex alloy as a model material, we present a counterintuitive O-doping strategy to create topologically coherent, interstitial-O α′ nanotwinned nanomartensites (NTNMs) with good interfacial strain compatibilities. The interstitial atoms tailor the stress field of edge dislocation cores from planar to non-planar, facilitating multiple variants nucleate simultaneously along O-rich edge dislocations to construct interstitial-O NTNMs. The interstitial-O NTNMs endow our duplex Ti alloys with superior strength of 1.64 gigapascals and large uniform elongation of 11.5%, surpassing all previously reported bulk Ti alloys. This unprecedented combination of mechanical properties is conferred mainly by the interstitial NTNMs, which serve as a sustainable ductility source via a self-hardening deformation mechanism and utilize the pronounced interstitial strengthening of concentrated O atoms. As such, the coherent interstitial NTNMs engineering strategy efficiently combines interstitial solid solution strengthening, and coherent interface strengthening mechanisms, that provides new insights into designing high-strength and large ductility O-tolerant alloys for cost-effective and lightweight applications.
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
serein完成签到 ,获得积分10
1秒前
学科研的小林完成签到,获得积分10
1秒前
大模型应助龙华之士采纳,获得10
3秒前
尖果儿完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
科目三应助大岩石采纳,获得10
5秒前
6秒前
所所应助关东煮福袋采纳,获得10
6秒前
卫化蛹完成签到,获得积分20
8秒前
8秒前
彭于晏应助黄强采纳,获得10
8秒前
SciGPT应助尖果儿采纳,获得10
9秒前
11秒前
英姑应助怕孤单的思雁采纳,获得10
11秒前
马紫婷完成签到 ,获得积分10
11秒前
hangjias完成签到 ,获得积分10
12秒前
xiaojiezhang发布了新的文献求助10
13秒前
Jasper应助张张采纳,获得10
13秒前
龙华之士发布了新的文献求助10
14秒前
张远幸完成签到,获得积分10
14秒前
ocean完成签到,获得积分10
15秒前
运气贼好的熊猫完成签到 ,获得积分10
17秒前
sdsd发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
27完成签到 ,获得积分10
18秒前
搜集达人应助物是人非采纳,获得10
19秒前
19秒前
19秒前
22秒前
25秒前
26秒前
李佳欣发布了新的文献求助10
26秒前
muqiu完成签到,获得积分10
26秒前
29秒前
大岩石发布了新的文献求助10
30秒前
Stan完成签到,获得积分10
32秒前
科研通AI2S应助踌躇前半生采纳,获得10
33秒前
心里的种子完成签到 ,获得积分10
34秒前
学霸土豆发布了新的文献求助10
35秒前
123发布了新的文献求助10
35秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Le dégorgement réflexe des Acridiens 800
Defense against predation 800
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
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 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3135044
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2786005
关于积分的说明 7774726
捐赠科研通 2441825
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1298217
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625088
版权声明 600825