第一作者：Bowen Xu通訊作者：武曉雷通訊單位：中國科學院力學研究所論文速覽：本研究提出了一種新型的硬化方法，解決了傳統金屬結構材料中強度與塑性之間的矛盾，特別是在高屈服強度下塑性幾乎完全喪失的問題。在VCoNi多主元合金中，通過利用Lüders帶（LB）引起的局部頸縮來促進位錯的快速增殖，實現了位錯森林硬化與局部化學有序區域（LCO）相互作用的額外硬化效果。這種雙重硬化策略不僅阻止了過早的頸縮現象，而且促進了均勻變形，使得材料在室溫和低溫下展現出大約20%的延展性和2 GPa的屈服強度。這一發現為在高屈服強度下克服強度與塑性的矛盾提供了新的不穩定控制范式。圖文導讀：圖1：展示了VCoNi多主元合金的微觀結構，包括超細晶粒的面心立方（fcc）結構、有序L12金屬間化合物板和局部化學有序區域。通過透射電子顯微鏡（TEM）、高角環形暗場（HAADF）圖像和原子尺度幾何相位分析（GPA）映射，揭示了合金的微觀結構特征。圖2：展示了VCoNi合金在室溫和低溫下的力學性能，包括工程應力-應變曲線和屈服強度與延展性的平衡。這些數據表明，VCoNi合金在保持高屈服強度的同時，也實現了出色的延展性。圖3：分析了Lüders帶出現前的過早頸縮的局部側向收縮率、三軸應力狀態、應變梯度和位錯密度的變化，揭示了在LB傳播過程中位錯的快速增殖和硬化效應的誘導。圖4：通過透射電子顯微鏡觀察了fcc晶粒與L12中的位錯行為，展示了位錯的生成、增殖與LCO區域的相互作用。圖5：展示了硬化過程中微硬度增量、真實應力-應變曲線、機械滯后環和HDI應力與全局流應力及硬化率的關系，表明幾何必要位錯（GND）與HDI應力對全局流應力和硬化起著關鍵作用。圖6：通過不同微結構的VCoNi合金的屈服強度與延展性數據，展示了控制過早頸縮以實現強度與塑性平衡的硬化效應?？偨Y展望：本研究通過在VCoNi多主元合金中利用Lüders帶引起的局部頸縮，實現了位錯的快速增殖和雙重硬化，為解決金屬結構材料中的強度與塑性矛盾提供了新的策略。這一發現不僅為設計和開發具有卓越力學性能的新型合金材料提供了重要的理論依據，而且通過這種方法，可以在保持材料高強度的同時顯著提高塑性，為先進高強金屬材料的發展開辟了新的可能性。文獻信息：標題：通過不穩定性控制實現多主元合金的工作硬化期刊：Nature Materials