本期包含金屬材料領域論文6篇,涵蓋了高熵合金、奧氏體等。
Vol. 197 目錄
1. Determining oxidation states of transition metals in molten salt corrosion using electron energy loss spectroscopy
用電子能量損失光譜法測定過渡金屬在熔鹽腐蝕中的氧化態
2. Twinning Engineering of a CoCrFeMnNi High-Entropy Alloy
CoCrFeMnNi高熵合金的孿晶工程
3. High-resolution characterization of the internal and external oxidation of austenitic alloys in supercritical water
超臨界水中奧氏體合金內氧化和外氧化的高分辨表征
4. Development of ferrous-based weldable seismic damping alloy with prolonged plastic fatigue life
延長塑性疲勞壽命的鐵基可焊減震合金的開發
5. High uniaxial buckling strain for measuring the mechanical properties of nanoporous gold films
高單軸屈曲應變測量納米多孔金膜的力學性能
6. A mechanistic perspective on the kinetics of plastic deformation in FCC High Entropy Alloys: Effect of strain, strain rate and temperature
FCC高熵合金塑性變形動力學的機理研究:應變、應變速率和溫度的影響
SCRIPTA
Vol. 197, 1 May. 2021, 113790
1. Determining oxidation states of transition metals in molten salt corrosion using electron energy loss spectroscopy
用電子能量損失光譜法測定過渡金屬在熔鹽腐蝕中的氧化態
Kaustubh Bawane?, Panayotis Manganaris, Yachun Wang, Jagadeesh Sure, Arthur Ronne, Phillip Halstenberg, Sheng Dai, Simerjeet K. Gill, Kotaro Sasaki, Yu-chen Karen Chen-Wiegart, Ruchi Gakhar, Shannon Mahurin, Simon M. Pimblott, James F. Wishart, Lingfeng He?
Kaustubh Bawane: Kaustubh.Bawane@inl.gov
Lingfeng He: Lingfeng.He@inl.gov
https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2021.113790
摘要
本工作利用電子能量損失譜(EELS)來確定鎳基合金暴露于熔融氯化物體系后,合金元素的氧化狀態。純Ni和Ni-20Cr模型合金在不同溫度和氬氣氣氛下的ZnCl2和KCl-MgCl2熔液中發生了腐蝕。通過監測相應EELS光譜L2,3邊緣的變化,測定了腐蝕后在熔鹽中Cr(Cr3+)和Ni(Ni2+) 的氧化態。采用主成分分析和HyperSpy Python包中多元線性最小二乘擬合的方法,開發了氧化態映射技術。
SCRIPTA
Vol. 197, 1 May. 2021, 113808
2. Twinning Engineering of a CoCrFeMnNi High-Entropy Alloy
CoCrFeMnNi高熵合金的孿晶工程
Jongun Moon, Olivier Bouaziz?, Hyoung Seop Kim?, Yuri Estrin
Olivier Bouaziz: olivier.bouaziz@univ-lorraine.fr
Hyoung Seop Kim: hskim@postech.ac.kr
https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2021.113808
摘要
形變誘導孿晶,作為一種強化機制,是克服強度/塑性權衡困境的一個顯著的例子。通過借鑒TWIP鋼領域的這一概念,我們設計了CoCrFeMnNi高熵合金的熱處理工藝,以改善其力學特性。我們采用77K預應變在合金組織中引入變形誘導的孿晶,然后在773 K退火進行回復,同時避免再結晶。經高溫熱處理后,在77K預拉伸產生的形變誘導孿晶得以保留,同時位錯發生了部分回復。結果表明,該合金的室溫力學性能,包括應變硬化能力均有顯著提高。
SCRIPTA
Vol. 197, 1 May. 2021, 113814
3. High-resolution characterization of the internal and external oxidation of austenitic alloys in supercritical water
超臨界水中奧氏體合金內氧化和外氧化的高分辨表征
Kai Chen, Lefu Zhang, Shengchuan Wu, Zhao Shen?
Zhao Shen: zhao.shen@materials.ox.ac.uk
https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2021.113814
摘要
采用高分辨率表征技術研究了兩種奧氏體合金在超臨界水中暴露后形成的表面氧化物結構。結果表明,19-Cr和25-Cr合金的腐蝕過程分別為內氧化和外氧化。19-Cr合金呈典型的雙相厚氧化組織,而25-Cr合金則有較薄的以Cr2O3為主的保護性氧化層。25-Cr合金中的Cr含量超過了某一臨界值,使合金從內部氧化轉化為外部氧化,從而有利于形成連續的薄Cr2O3層,防止亞表面進一步氧化。
SCRIPTA
Vol. 197, 1 May. 2021, 113815
4. Development of ferrous-based weldable seismic damping alloy with prolonged plastic fatigue life
延長塑性疲勞壽命的鐵基可焊減震合金的開發
Fumiyoshi Yoshinaka?, Takahiro Sawaguchi, Susumu Takamori, Terumi Nakamura, Goro Arakane, Yasuhiko Inoue, Susumu Motomura, Atsumichi Kushibe
Fumiyoshi Yoshinaka: YOSHINAKA.Fumiyoshi@nims.go.jp
https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2021.113815
摘要
通過控制凝固和疲勞變形過程中的相變行為,開發了一種具有高抗疲勞性能的可焊接Fe-Mn-Cr-Ni-Si抗震阻尼合金。通過改變Cr/Ni比值來控制凝固相變,誘導鐵素體-奧氏體相變,從而降低凝固開裂敏感性。我們對奧氏體和ε-馬氏體之間的吉布斯自由能差進行了優化,使其在疲勞變形過程中呈現處可逆轉變。所得合金具有較長的疲勞壽命,且在熔焊試驗中未觀察到凝固裂紋。利用該新型合金可制備出具有優良抗疲勞性能的焊接阻尼器。
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Vol. 197, 1 May. 2021, 113816
5. High uniaxial buckling strain for measuring the mechanical properties of nanoporous gold films
高單軸屈曲應變測量納米多孔金膜的力學性能
Jaeseon Lee, Jieun Park, Dayoung Yoo, Mao Zhang, Changsoon Choi, Yangdo Kim, Suck Won Hong, Dongyun Lee?
Dongyun Lee: dlee@pusan.ac.kr
https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2021.113816
摘要
通過使用熱收縮襯底屈曲薄膜理解薄膜的力學行為已經進行了許多出色的研究?;谇姆椒?/span> [Stafford et al., Nat. Mater. 3 (2004) 545],對納米多孔金(NPG)薄膜的力學性能進行了測試。該方法在低應變條件下非常適用;然而,我們嘗試將此種方法應用于高應變條件下。楊氏模量的計算值(8.2 GPa)和測量值(10±1.3 GPa)與文獻值(8.8 GPa)非常接近。由于處于高應變條件下,空洞尺寸對楊氏模量的影響 [J. Erlebacher, J. Mathur, Appl. Phys. Lett. 90 (2007) 061910] 可能不會考慮,而壓縮襯底產生的NPG薄膜的裂紋和分層現象則可以考慮用來解釋薄膜的力學行為。
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Vol. 197, 1 May. 2021, 113809
6. A mechanistic perspective on the kinetics of plastic deformation in FCC High Entropy Alloys: Effect of strain, strain rate and temperature
FCC高熵合金塑性變形動力學的機理研究:應變、應變速率和溫度的影響
Abheepsit Raturi, Krishanu Biswas, N.P. Gurao?
A. P. Gurao: npgurao@iitk.ac.in
https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2021.113809
摘要
應變速率敏感性和激活體積表明了塑性變形動力學和應變硬化響應,決定了新型高熵合金的塑性變形行為。盡管FCC單相Cantor合金的變形行為與常規FCC固溶體有一定的相似之處,但在較寬的溫度、應變速率、應變和晶粒尺寸范圍內的變形行為尚未進行研究。更重要的是,對于100%溶質高熵合金(HEAs)的固溶強化、層錯能和位錯激活及其流變動力學的理論認識尚未建立。這就需要開發實驗和計算相結合的方法來實現新型單相和多相可相變FCC HEAs的機械設計,以達到新型復雜濃縮合金強度和塑性的最佳組合。