Ruperea cunoașterii tradiționale: Consolidarea dislocării nu sacrifică neapărat ductilitatea în înțelegerea tradițională a științei materialelor, teoria de consolidare a luxației clasice susține că, deși luxațiile inițiale de densitate ridicată în materiale pot spori eficient puterea aliajelor, acestea vor deteriora în mod grav ductilitatea.
Cu toate acestea, un rezultat al cercetării echipei profesorului Wang Jincheng de la Universitatea Polytechnical Northwestern a rupt această cunoaștere tradițională. Ca origine a plasticității cristaline, luxațiile au fost întotdeauna considerate ca un factor cheie care afectează rezistența și ductilitatea materialelor. Conform teoriei clasice, existența unor dislocări cu densitate ridicată va duce la o scădere a ductilității materialelor, deoarece interacțiunea dintre dislocări va crește stresul intern al materialelor, rezultând o fractură materială.
Cu toate acestea, echipa profesorului Wang Jincheng a obținut miracolul de a îmbunătăți semnificativ puterea aliajelor fără a deteriora ductilitatea prin utilizarea producției de aditivi pentru a controla configurația inițială de luxație a aliajelor de entropie medie prin solidificare extremă non -echilibru și ciclism termic complex. Inspirată de starea critică de sine organizată a sistemelor complexe non -echilibru în natură, echipa a obținut o segregare - dislocare auto -structură organizată (SD - SOS) prin intermediul tehnologiei de fabricație aditivă.
Rezultatele cercetărilor arată că, pe de o parte, această segregare - structura de sine organizată de dislocare oferă surse de dislocare prin emiterea de defecțiuni și stivuire, iar, pe de altă parte, generează continuu blocaje LOMER - Cottrell (L - C) și jogs pentru a obține stocarea dislocării prin interacțiune dinamică cu dislocări de alunecare. Această înmulțire eficientă a dislocării și capacitatea de depozitare este favorabilă rafinării dinamice a sub -structurilor de deformare (benzi de alunecare plane), ceea ce face ca aliajul mediu - entropie în fabricarea aditivă să prezinte ridicat - dislocare - densitate - sinergie cu ductilitate ridicată. Ni35CO35CR25TI3Al2 Aliaj mediu - entropie pregătit prin tehnologia selectivă de topire laser este un reprezentant tipic al acestui rezultat. În sistemul complex non -echilibru al topirii selective laser, interacțiunea dinamică dintre segregarea solutului și dislocările cu densitate ridicată formează o structură celulară, iar caracteristicile statistice ale mărimii sale se conformează caracteristicilor critice organizate de sine.
La limita structurii organizate de segregare - dislocare (SD - SOS), există defecțiuni de stivuire și blocaje de luxație L - C, iar misorientarea dintre două SD adiacente - SOS este mai mică de 1 grad, care este mai mică decât structura de dislocare a energiei scăzute (LED -uri) generate de deformarea tradițională plastică. Aliajul Ni35CO35CR25TI3Al2 preparat prin tehnologia selectivă de topire laser prezintă o rezistență anormală - sinergie de ductilitate. În comparație cu aliajul tradițional AS - turnat, aliajul AS -Depus a dublat rezistența și menține o ductilitate bună. Rularea aliajului AS - turnat pentru a crește densitatea de dislocare în structura inițială poate obține o rezistență similară cu cea a aliajului AS - depus, dar inevitabil dăunează ductilității.
Aliajul AS -depus prezintă o viteză ridicată de întărire în stadiul incipient al deformării plastice și are o capacitate continuă de întărire. Slip dinamic - Rafinarea benzii domină întărirea tulpinii aliajului NI35CO35CR25TI3AL2. Aliajul AS - depus produce benzi de alunecare distribuite dens, care pot traversa limita SD - SOS, iar unele sunt terminate la limita SD - SOS. Analiza cantitativă a evoluției sub -structurilor de deformare și a densității de dislocare arată că aliajul AS - depus are o distanțare medie mai mică - o distanță de bandă și o rată de stocare a dislocării mai mare în stadiile timpurii și mijlocii ale deformării plastice. Prin urmare, înmulțirea rapidă a luxațiilor în aliajul AS -depus duce la rafinarea continuă a distanției de bandă plană - bandă, oferind astfel o ductilitate ridicată prin creșterea întăririi tulpinii și reducerea concentrației de stres. Abilitatea excelentă de multiplicare a dislocării din aliajul AS -depus provine din segregarea - dislocare auto -organizată (SD - SOS).
În stadiul incipient al deformării plastice, activitățile de alunecare a dislocării provin din granița SD - SOS, iar granița SD - SOS poate fi utilizată ca sursă de dislocare pentru a emite luxații și stivuire - defecte de eroare. În plus față de efectul benefic asupra multiplicării dislocării, interacțiunile frecvente dintre limitele SD - SOS/Dislocările de alunecare și dislocările de alunecare în interiorul SD - SOS generează blocaje de dislocare și jogs, care promovează depozitarea extinsă a dislocării. În rezumat, în timpul procesului selectiv de topire a laserului, interacțiunea spațioasă - temporală între segregarea elementelor și dislocările cu densitate ridicată formează o segregare - structură de auto -organizare a dislocării (SD - SOS), obținând ridicare - dislocare - densitate - sinergie ductilității. Limita SD - SOS acționează ca o sursă de dislocare și împiedică mișcarea de dislocare, iar interiorul SD - SOS oferă spațiu pentru reacții de alunecare și dislocare.
Activitățile de luxație induse de SD - SOS promovează înmulțirea rapidă și depozitarea extinsă a luxațiilor, rafină continuu sub -structurile de deformare și asigură o abilitate suficientă de întărire a aliajelor cu o luxație inițială de densitate ridicată. Acest rezultat al cercetării nu numai că aduce o nouă descoperire în domeniul științei materialelor, dar oferă și idei noi pentru aplicații de inginerie. Se dovedește că, controlând în mod rezonabil configurația inițială de dislocare a materialelor, se poate obține atât rezistență ridicată, cât și ductilitate ridicată, deschizând o nouă cale pentru dezvoltarea de materiale de înaltă performanță. Se crede că în cercetările viitoare, acest rezultat va fi mai aplicat și mai dezvoltat în continuare.