强度和塑性是结构材料应用的关键特征,位错在调控材料强度和塑性的过程中扮演了重要角色,一般来说,位错滑移越难,材料的强度就越大,而第二相常用来阻碍位错运动以提高材料强度。例如,陶瓷相可以用于金属强化,因为基体与第二相之间弹性模量的巨大差异和严重的界面失配能够起到金属材料强化的作用,遗憾的是硬的第二相一般是在牺牲延展性的条件下实现了强化作用。此外,界面处严重的位错塞积可能会导致局部的应力集中,导致材料在服役过程中突然失效。从本质上讲,我们既需要第二相阻止位错的运动,还要一定程度上兼容位错滑移的可塑性。
单相CrCoNi中熵合金(MEA)为面心立方(FCC)结构,具有较高的拉伸塑性、优良的韧性和较低的室温强度,将氧化铬纳米颗粒引入到基体中之后能够提高合金强度。近日,浙江大学电镜中心余倩老师团队制备了一种面心立方基体和氧化铬纳米颗粒的双相CrCoNi-O合金,并利用多尺度的原位电子显微镜表征手段对这种双相合金进行了原位研究,基于原位透射电镜拉伸实验(in-situTEMtensileexperiments)他们发现:一方面,分散的氧化铬纳米颗粒阻碍了位错的运动,提高了合金的强度;另一方面,CrCoNi-O高熵固溶体中扩展的晶格畸使界面失配得到局部缓解,导致基体-氧化物界面应变的纳米级变化,促进了位错从一相向另一相的传播。利用原位扫描电镜微柱压缩实验(in-situSEM