《Scripta Materialia》:Athermal defect recovery in high entropy alloys: Real-time evidence from in-situ TEM
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高熵合金电子风效应快速退火机理研究,采用在位透射电镜实时观测电子风力场下CuCoNiFeCr合金的位错迁移行为,发现短脉冲低频低电流处理可在5分钟内显著降低缺陷密度,提升电阻率26.8%和硬度12.5%,铝体系验证了方法普适性。
Md Hafijur Rahman | Nahid Sultan Al-Mamun | Hajin Oh | Aman Haque
宾夕法尼亚州立大学机械工程系,美国大学公园市,邮编16802
摘要
传统的高熵合金退火工艺依赖高温来促进缺陷修复和微观结构的细化,但这种处理方式速度较慢,且受成分影响较大,常常会导致晶粒无控制地生长。在本研究中,我们探索了电子风力(EWF)作为一种低温、无热处理方法,用于快速减少CuCoNiFeCr体系中的缺陷。通过原位透射电子显微镜观察,我们直接追踪了同一微观区域在不同EWF强度下的变化情况。研究发现,缺陷密度逐渐降低。持续时间短(40微秒)、频率低(2赫兹)、电流小(0.1安培)的脉冲在5分钟内就消除了大部分可移动缺陷。电流幅度的增加促进了缺陷的迁移,但晶粒生长受到限制。对块状高熵合金的离位退火实验进一步验证了这些结果,显示出电阻降低了约26.8%,硬度降低了约12.5%,这与位错消除和结构松弛现象一致。在铝材料中也观察到了类似的修复趋势,证实了该方法的普遍性。
章节摘录
作者贡献声明
Md Hafijur Rahman:撰写初稿、方法设计、实验研究、数据分析、概念构建。Nahid Sultan Al-Mamun:审稿与编辑、方法设计、实验研究、数据分析。Hajin Oh:审稿与编辑、方法设计、实验研究、数据分析。Aman Haque:审稿与编辑、项目监督、方法设计、实验研究、资金筹措、数据分析、概念构建。
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文研究工作的已知财务利益或个人关系。
致谢
AH感谢美国陆军研究办公室通过项目编号#W911NF-23-1-0359提供的资助。本文中的任何观点、发现、结论或建议仅代表作者个人观点,不一定反映资助方的立场。