拉伸方向对高熵合金纳米线变形机制的影响

体心立方结构(bcc)高熵合金的低塑性是制约其应用的关键问题,所以针对其塑性变形机制的研究具有重要意义。以往的研究仅聚焦在多晶块体体系,缺乏取向对纳米尺度单晶bcc高熵合金塑性变形机制的相关研究。通过分子动力学方法模拟了HfNbTaTiZr高熵合金纳米线在[111]和[112]两个方向下拉伸产生塑性变形时的力学行为和微观机制。结果表明:不同于之前的研究塑性变形主要由螺位错活动主导理论,沿不同方向下拉伸均发生从bcc到hcp(密排六方结构)的相变;且沿[112]方向拉伸时,在hcp相中会产生fcc(面心立方结构)相及bcc原子团簇,导致纳米线加工硬化及塑性降低;沿[111]方向拉伸时,在hcp相中会产生新的bcc相,并逐渐取代hcp相,最终令该方向的纳米线体现出大塑性。上述发现,对于bcc高熵合金的强韧性设计提供了重要了实验指导及理论依据。