通过冲击诱导的金属纳米结构演变的协同强度和韧性

亲爱的同事们,

我邀请您阅读我们最近发表在《科学》杂志上的一篇论文，该论文是关于通过激光诱导弹丸撞击单晶微立方体产生的非均质纳米结构金属的工艺-结构-性能关系极限力学快报：https://doi.org/10.1016/j.eml.2023.102037

摘要

协同提高强度和韧性是设计关键工程应用的下一代材料的必要条件。在纳米尺度上引入结构非均质性可以通过激发互补变形机制协同提高金属的强度和韧性。在这里，我们提出了通过冲击诱导的无缺陷单晶银微立方体再结晶产生的梯度纳米晶粒结构的微尺度样品的强度和韧性的协同增强。冲击样品表现出超高的应变硬化速率，屈服强度是单晶银微柱的4.7倍，韧性是5倍;屈服强度是粗晶银的7.4倍，韧性是4倍。机械性能的协同改善是通过激活晶内位错滑移和晶间晶界旋转和迁移实现的，这是通过晶粒尺寸和位错密度的负相关梯度实现的。