中國(guó)科學(xué)院金屬研究所沈陽(yáng)材料科學(xué)國(guó)家研究中心與英國(guó)劍橋大學(xué)材料系科研團(tuán)隊(duì)合作，首次在塊體非晶態(tài)材料中實(shí)現(xiàn)加工硬化。相關(guān)成果2月26日在《自然》上發(fā)表。

　　加工硬化或形變硬化，即金屬材料隨塑性變形而引起強(qiáng)度升高的行為，反映材料在均勻塑性變形中抵抗進(jìn)一步變形的能力。它是工程材料力學(xué)行為最重要的現(xiàn)象，也是金屬作為結(jié)構(gòu)材料被廣泛應(yīng)用的重要依據(jù)。

　　非晶合金（也稱金屬玻璃）具有許多優(yōu)異的機(jī)械性能（高屈服應(yīng)力、高韌性和破紀(jì)錄的“損傷容忍度”），但應(yīng)變軟化卻是其致命弱點(diǎn)。與傳統(tǒng)晶體材料不同，它們的變形高度局域化，表現(xiàn)為以剪切帶主導(dǎo)的非均勻變形。這直接導(dǎo)致了其室溫脆性，成為非晶合金的瓶頸問(wèn)題。因此，實(shí)現(xiàn)塊體非晶合金的加工硬化行為，被認(rèn)為是非晶合金乃至所有無(wú)定形材料領(lǐng)域的核心科學(xué)問(wèn)題。

　　“我們研究發(fā)現(xiàn)，塊體非晶合金的加工硬化是伴隨著材料缺陷的湮滅和減少，由高能態(tài)向低能態(tài)轉(zhuǎn)變的過(guò)程。”論文通訊作者、中科院金屬所研究員李毅介紹，“這與晶體材料的傳統(tǒng)加工硬化過(guò)程完全相反，表明非晶合金具有完全不同的加工硬化機(jī)制。”

　　上述研究顛覆了人們對(duì)非晶態(tài)材料形變軟化行為的固有認(rèn)識(shí)，為開(kāi)發(fā)具有均勻塑性變形能力的非晶合金及其工業(yè)應(yīng)用提供了新思路和方向。

　　相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-020-2016-3 

　　（原載于《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 2020-02-28 第1版 要聞)