低温下过饱和固溶体分解为不利的晶间析出相，是限制剧烈塑性变形制备纳米晶铝合金实际应用的长期瓶颈。降低空位浓度，通常被认为是抑制分解过程的有效方法。 在此，来自西安交通大学等单位的研究者，报告了一种反直觉的策略，通过高密度空位结合Sc微合金化，稳定纳米晶粒AlCu合金中的过饱和固溶体。相关论文以题为Freezingsoluteatomsinnanograinedaluminumalloysviahighdensityvacancies发表在NatureCommunications上。 论文链接： https：www。nature。comarticless41467022312226 固相析出，作为一种高度聚焦于金属材料的重要相变，可以实现不同长度尺度下的微结构可调和不同需求下的性能优化。在过去的几十年里，对固态沉淀的研究一直遵循着人工控制的轨迹，这在结构合金（如高强度铝合金、铜合金和钢）和功能材料（如形状记忆合金、磁体和热电材料）中也得到了很好的证明。一般认为，析出动力学以原子扩散为主，其中空位尤其对替代合金元素起着关键作用。因此，通过对空位与溶质原子相互作用的深入了解，可以促进人工控制沉淀。典型的例子是利用可热处理铝合金的微合金化效应来调节其析出行为。 在AlCu合金中添加少量的In、Sn或Cd可以抑制自然时效，同时促进高温析出。抑制自然老化与微合金元素（In，Sn，或Cd）和空位之间的强结合有关。这种强结合有效地捕获淬火空位，从而大大减缓了Cu的扩散。但当温度升高时，空位被释放，促进了（｛heta｝｛｛prime｝｝）Al2Cu析出相的析出。在Sn微合金化的AlMgSi合金中也观察到了类似的析出行为和相同的析出机制。最近，空缺需求析出在精心设计的低维材料几何结构中直接得到证实，在这些结构中，空缺要么在数量上大幅增加（表面受加热刺激的空缺），要么通过扩散完全消除（表面因变薄而湮灭的空缺），导致在小尺寸样品中分别促进或抑制析出。所有的研究结果都指向同一个结论：多余的空位对于促进铝合金的析出是必要的。 强塑性变形（如高压扭转、等通道角压等），已广泛应用于制备亚微米和纳米晶粒结构的高强度块体铝合金，具有广阔的应用前景。高含量的溶质元素可以延缓合金的回复，提高固溶硬化强度，从而达到纳米晶结构。然而，SPD过程中施加的高应变不可避免地在小晶粒铝合金中产生高密度晶体缺陷，包括非平衡晶界、位错和空位。特别是，空位浓度通常可以达到103的水平，比传统溶液处理样品中淬火后的空位至少大一个数量级。 这些超过剩的晶体缺陷，极大地加速了原子扩散，同时在较低的温度下触发了析出，优先沿着位错和晶界。例如，在具有纳米晶粒的SPD处理的AlCu合金中，即使在室温储存时，也能在晶界（gb）处形成大量的晶间非相干稳定的Al2Cu相。截断的析出序列绕过了亚稳相干相和’的晶内析出，这是粗晶对应物人工时效的常态。这种灾难性的析出行为，大大降低了由SPD加工产生的NG合金的人工时效强化潜力。这种过饱和固溶体分解的另一个后果是由于快速恢复和晶粒粗化，在高温下强度显著降低。低温（一般在100以下，甚至在室温下）难以析出的稳定析出相成为热不稳定性的另一个挑战，严重限制了NG铝合金和其他具有过饱和固溶体的NG合金在高温下的实际应用，同时也引起了广泛关注的严重晶粒粗化。 减少晶体缺陷是减缓原子扩散和避免不利的低温析出NG合金的一种直观策略。这一策略最近在NG过饱和AlMg合金中得到了体现，在77k下的HPT加工获得了8nm的平均晶粒尺寸。史无前例地产生了孪晶界约束下平均曲率为零的Schwarz晶体结构。由于超细的纳米晶粒尺寸，晶粒内的空位浓度很低。结果表明，在450温度下，过饱和纳米颗粒的扩散控制Al3Mg2析出被完全抑制。而在平均晶粒尺寸为50nm的NGAlMg合金中，低温下Al3Mg2晶间析出明显，这是由过多的晶体缺陷引起的。 在这里，研究者报告了一种反策略来稳定过饱和溶质溶液，抑制NGAlCu合金中不利的析出。这种策略与直觉相反，它将空位浓度提高到实质上更高的水平，并利用微合金化元素（钪、Sc）产生强溶质空位复合物。结果表明，这些（Cu，Sc，空位）富集原子配合物牢牢地捕获了空位，并大大抑制了AlCu析出相的析出，可达230C。高密度的（Cu，Sc，空位）原子配合物也使NGAlCu合金同时具有更高的强度，更大的加工硬化和更大的延展性。溶质空位复合物设计理念不受超细纳米晶粒尺寸的限制，易于应用于大尺寸样品的工程，为开发具有可控固相析出和良好强度塑性组合的NGAl合金或其他NG结构合金，提供了不同的途径。（文：水生） 图AlCuScC合金中空位浓度高。 图2125时效6hAlCuScR和AlCuScC合金的显微组织表征。 图3AlCuScC合金具有较高的热稳定性。 图4AlCuScC合金中的溶质配合物。 图5AlCuScR和AlCuSc合金在拉伸试验和微柱压缩试验中的力学性能和变形行为。 本文来自微信公众号材料科学与工程。欢迎转载请联系，未经许可谢绝转载至其他网站。
国乒运动员想要参加奥运会有多难？有人被报上名额，最终却被拿下一直以来，国乒队内的竞争都非常激烈，尤其是奥运会，想要获得奥运会的参赛资格，是非常困难的。由于奥运会的参赛名额有限制，这也导致很多优秀的运动员，始终不能获得奥运会的参赛资……祛法令纹的方法，都帮你准备好了法令纹显老指数太高，以至于大家都极力地要祛除它，为此也研发了许多种方法，那么这些方法效果究竟如何呢？1、祛法令纹贴现在市面上出现了法令纹贴这样的美容产品，但实际上，……愿你不辜负自己，不辜负岁月点上方听一禅第2094次和你说晚安文一禅主播一禅董卿曾说：如果说人生是一次不断选择的旅程，那么当千帆阅尽，最终留下的，就是一片属于自己的独一无二的风景。人生在……碧玺和玻璃的区别是什么nbsp科学鉴定很关键从目前装饰品市场来看，碧玺的市场占有率较高，并且深得年轻女性的欢心。五彩斑斓的颜色使得碧玺逐渐被更多人认可，大家在购买的时候，需要科学分辨碧玺与玻璃的区别。现代人们生活水……图教你做创意手工作品废物利用一起用旧物装饰你的家一到换季或者整理的时候，总会在柜子的边边角角找到已经不想穿或者穿不下的衣服，还有不用的旧物。处理它们的办法就只有统统扔掉？今天教你把它们变废为宝。其实我们的旧衣服不是废物……碧玺适合什么年龄佩戴nbsp正确使用提升个人运势碧玺是以硼为主要成分的电气石，适合各个年龄的人群，对个人气质起到潜移默化的影响。如果既想要增添个人气质，又想要能够对身体有好处，那不妨试试碧玺，能带来新体验。说到目前市场……中老年人洗头要注意7个细节，健康就是这么一点一滴攒出来的！洗头是大家生活当中很平常的一件事，但对中老年人来说，洗头可不能太随便！洗头别太频繁头皮分泌的油脂可以保护头发，使之润泽，并显现出自然的光泽和弹性。过度清洗反而……碧玺手链戴哪只手nbsp科学佩戴保证能量流动碧玺是目前比较受欢迎的一种电气石，颜色各异，给人一种色彩缤纷的直观感受。为了保证碧玺的能量的释放可以更加全面，大家应该佩戴在左手上，以符合能量流动的规律。社会发展的同时，……图软陶珠子自定义多色花纹手作串珠超有个性软陶作为一种新的材料在上世纪八十年代引进，其具有非常优秀的造型能力和色彩融合造型能力，所以在手工创意圈子一下火热起来，新手可以制作一个串珠体验软陶的性质。软陶听起来是一个……红碧玺与红宝石的区别nbsp这几招教你轻松辨别红碧玺是碧玺中佩戴率比较高的，很多青年男女都会用它来向自己中意的异性表达爱意。但红碧玺和我们常见的红宝石外表非常相似，我们应该怎样来区分这两种宝石呢？碧玺是一种非常名贵的……图手工折纸书签制作专属萌妹纸的治愈小物教学手工不仅是一种放松休闲的娱乐方式，家长们还能在做手工的同时，和家里的小朋友相处和交流感情。那么今天就一起来学习下简易又实用的折纸书签制作方法吧。折纸是培养审美和考验动手能……翡翠和玉的区别nbsp几个角度全面说明翡翠自古以来就是装饰品的一种，起到身份、地位象征的作用，在现代社会中，也广受各个年龄层的青睐。大家在购买之前，一定要了解好翡翠和普通玉石的区别，做好功课。在社会发展的今天……