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

材料科学 位错 钛 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 BV]
卷期号:75: 85-96 被引量:51
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
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
1秒前
moyv完成签到,获得积分20
1秒前
Chiuchiu完成签到,获得积分10
1秒前
彭于晏的应助被xiaoxiao采纳,获得10
1秒前
2秒前
guyuzheng发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
王欣蔚完成签到,获得积分20
2秒前
2秒前
咵嚓发布了新的文献求助10
2秒前
李爱国的应助被夏天采纳,获得10
3秒前
5秒前
舒琪关注了科研通微信公众号
5秒前
WJ发布了新的文献求助10
5秒前
bkagyin的应助被moyv采纳,获得10
6秒前
迷路曼凝完成签到 ,获得积分10
7秒前
乐乐的应助被tjpuzhang采纳,获得10
7秒前
7秒前
NexusExplorer的应助被双人旁采纳,获得10
8秒前
phantom发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
believe发布了新的文献求助10
9秒前
QQ完成签到 ,获得积分10
9秒前
buer发布了新的文献求助10
9秒前
沉默的瑞宝完成签到 ,获得积分10
9秒前
眼睛大的新之完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
H胡发布了新的文献求助10
11秒前
jijunuoyan发布了新的文献求助10
11秒前
Hygge发布了新的文献求助10
11秒前
juan完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
zhuoai完成签到,获得积分10
12秒前
陽15完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
13秒前
14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
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
A REVIEW OF THE V-22 DYNAMICS VALIDATION PROGRAM 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 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8128731
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9531194
关于积分的说明 21589006
捐赠科研通 7709586
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3417362
关于科研通互助平台的介绍 2542973
邀请新用户注册赠送积分活动 2458652