Mar 06, 2025

Tradicionālo uzskatu laušana: dislokācijas stiprināšana, neupurējot plastiskumu

Atstāj ziņu

Tradicionālās izziņas laušana: dislokācijas stiprināšana ne vienmēr upurē elastību tradicionālajā izpratnē par materiālu zinātni, klasiskā dislokācija, kas stiprina teoriju, uzskata, ka, lai arī sākotnējās augstās blīvuma dislokācijas materiālos var efektīvi uzlabot sakausējumu stiprumu, tās neizbēgami nopietni sabojā elastību.

 

Tomēr profesora Vanga Jinčenga komandas pētījuma rezultāts no Ziemeļrietumu Politehniskās universitātes ir pārkāpis šo tradicionālo izziņu. Kā kristāla plastiskuma izcelsme, dislokācijas vienmēr ir uzskatītas par galveno faktoru, kas ietekmē materiālu izturību un elastību. Saskaņā ar klasisko teoriju augsta blīvuma dislokācijas esamība izraisīs materiālu elastības samazināšanos, jo mijiedarbība starp dislokācijām palielinās materiālu iekšējo stresu, kā rezultātā tiks veikta materiāla lūzums.

 

Tomēr profesora Vanga Džinčenga komanda ir sasniegusi brīnumu, kas ievērojami palielina sakausējumu stiprumu, nesabojājot elastību, izmantojot piedevu ražošanu, lai kontrolētu sākotnējo vidēja dislokācijas konfigurāciju - entropijas sakausējumus, izmantojot ārkārtēju neierobežotu sacietēšanu un sarežģītu termisko ciklu. Iedvesmojoties no paša organizētā kritiskā stāvokļa, kas nav līdzsvara kompleksu sistēmu dabā, komanda, izmantojot piedevu ražošanas tehnoloģiju, ieguva nodalījumu - dislokācijas paša organizēto struktūru (SD - SOS).

 

Pētījuma rezultāti rāda, ka, no vienas puses, šī segregācijas - dislokācijas paša organizētā struktūra nodrošina dislokācijas avotus, izstarojot dislokācijas un sakraujot kļūdas, un, no otras puses, tas nepārtraukti ģenerē Lomer -Cottrell (L - C) slēdzenes un skrējienus, lai panāktu dislokācijas glabāšanu, izmantojot dinamisku mijiedarbību ar slīdošu dislokāciju. Šī efektīvā dislokācijas reizināšana un uzglabāšanas spēja veicina deformācijas apakšdaļas dinamisko uzlabošanu (plakanās slīdēšanas joslas), padarot barotni - entropijas sakausējumu piedevu ražošanā ir augsta dislokācija - blīvums - augsta lētības sinerģija. NI35CO35CR25TI3AL2 MEDICE - entropijas sakausējums, ko sagatavo selektīva lāzera kausēšanas tehnoloģija, ir tipisks šī rezultāta pārstāvis. Selektīvās lāzera kausēšanas sarežģītajā līdzsvara sistēmā dinamiskā mijiedarbība starp izšķīdušo vielu segregāciju un augsta blīvuma dislokācijas veido šūnu struktūru, un tā lieluma statistiskās īpašības atbilst sevis organizētajām kritiskajām īpašībām.

 

Pie segregācijas robežas - dislokācijas paša organizētās struktūras (SD - SOS) ir kraušanas kļūdas un L -C dislokācijas slēdzenes, un divu blakus esošo SD -SOS nepareiza orientācija ir mazāka par 1 grādu, kas ir zemāka par zemas enerģijas dislokācijas struktūru (LED), ko rada tradicionālā plastmasas deformācija. NI35CO35CR25TI3AL2 sakausējumam, ko sagatavo selektīva lāzera kausēšanas tehnoloģija, uzrāda patoloģisku izturību - elastības sinerģiju. Salīdzinot ar tradicionālo as -liešanas sakausējumu, AS - deponētais sakausējums ir divkāršojis spēku un uztur labu elastību. As -leģētais sakausējums, lai palielinātu dislokācijas blīvumu sākotnējā struktūrā, var sasniegt spēku, kas līdzīgs kā As - nogulsnētajam sakausējumam, bet neizbēgami sabojā elastību.

 

As - nogulsnētajam sakausējumam ir augsts celms - sacietēšanas ātrums plastiskās deformācijas agrīnā stadijā, un tam ir nepārtraukta celma sacietēšanas spēja. Dynamic Slip - joslu uzlabošana dominē NI35CO35CR25TI3AL2 sakausējuma celma sacietēšanā. As - nogulsnētais sakausējums rada blīvi sadalītas slīdēšanas joslas, kas var šķērsot SD - SOS robežu, un dažas tiek izbeigtas pie SD SOS robežas. Deformācijas apakšdaļas un dislokācijas blīvuma evolūcijas kvantitatīvā analīze parāda, ka As -nogulsnētajam sakausējumam ir mazāks vidējais slīdēšanas atstatums un lielāks dislokācijas uzglabāšanas ātrums plastiskās deformācijas agrīnā un vidējā stadijā. Tāpēc straujā dislokācijas reizināšana AS - nogulsnētajā sakausējumā noved pie nepārtraukta plakanas slīdēšanas - joslu atstatuma uzlabošanas, tādējādi nodrošinot augstu elastību, palielinot celma sacietēšanu un samazinot stresa koncentrāciju. As nogulsnētā sakausējuma lieliskā dislokācijas reizināšanas spēja izriet no segregācijas - dislokācijas paša organizētās struktūras (SD - SOS).

 

Plastiskās deformācijas agrīnā stadijā dislokācijas slīdēšanas aktivitātes rodas no SD - SOS robežas, un SD - SOS robežu var izmantot kā dislokācijas avotu, lai izstarotu dislokācijas un sakrautu - bojājuma defektus. Papildus labvēlīgajai ietekmei uz dislokācijas reizināšanu, bieža mijiedarbība starp SD - SOS robežām/slīdēšanas dislokācijas un slīdēšanas dislokācijas SD iekšpusē - SOS ģenerē L -C dislokācijas slēdzenes un skrējienus, kas veicina plašu dislokācijas glabāšanu. Rezumējot, selektīvās lāzera kausēšanas procesa laikā telpiskā mijiedarbība starp elementu segregāciju un augsta blīvuma dislokācijas veido segregāciju - dislokācijas pašpasākumu organizētā struktūra (SD - SOS), sasniedzot augstas dislokācijas - blīvuma - mirdzuma sinerģiju. SD - SOS robeža darbojas kā dislokācijas avots un kavē dislokācijas kustību, un SD iekšpuse nodrošina vietu dislokācijas slīdēšanas un dislokācijas reakcijām.

 

SD - SOS izraisītās dislokācijas aktivitātes veicina straujo dislokāciju reizināšanu un plašu glabāšanu, nepārtraukti uzlabo deformācijas apakšdaļas un nodrošina pietiekamu spriedzi - sacietēšanas spēju sakausējumiem ar sākotnējo augsta blīvuma dislokāciju. Šis pētījuma rezultāts ne tikai sniedz jaunu sasniegumu materiālu zinātnes jomā, bet arī sniedz jaunas idejas inženierzinātņu lietojumprogrammām. Tas pierāda, ka, saprātīgi kontrolējot materiālu sākotnējo dislokācijas konfigurāciju, var sasniegt gan augstu izturību, gan augstu elastību, paverot jaunu ceļu augstas veiktspējas materiālu izstrādei. Tiek uzskatīts, ka turpmākajos pētījumos šis rezultāts tiks plašāk izmantots un turpmāk attīstīts.

Nosūtīt pieprasījumu