宁波质料所《JAC》： 剪切带形核动力学角度显现金属玻璃机关弛豫劝导的韧脆变换

　　金属玻璃看成一种表率的非晶态质料，具有高弹性、高强度、耐腐蚀、耐摩擦等尊贵的力学性能，引起了人们的深广关怀。但是，有限的宏观塑性及魔难性的脆性断裂节制了金属玻璃的资产运用。为了进取金属玻璃的塑性，大批实行计谋如安排化学职位、放置微观机关非匀称性、引入第二相当。这些战术的中央根本概想是激活多量剪切带。因此清楚剪切带的成核机制看待提高塑性变形本领和调整具有优良力学职能的新型金属玻璃至合厉浸。另一方面，在坚信温度下力学性能的演变是制约金属玻璃实际运用的紧要地位。了得是由构造弛豫引起的塑性-脆性改动寻常是由多个剪切带向单一主剪切带的改革，这一点如今尚不了然。昭彰，联系剪切带的微观形核机制和构造弛豫效应对于意会各式变形行动具有紧急兴趣

　　基于样板的剪切变换区模型，在外应力教养下，一系列剪切变动区的激活和聚结开辟了非晶态材料中剪切带的成核。剪切更动区的活化和凝结浅显被感到是一个两步历程：第一步是升重启迪的均质膨胀过程，第二步是经由施加剪切应力，剪切改换区随后压缩成纳米级剪切带。以是剪切转移区能够被视为剪切带形核位点，分别应力和退火形式下剪切转换区的动力学是微观剪切带形核和金属玻璃宏观塑性变形的重要。讨论发觉，剪切转换区的激活肖似于金属玻璃中β弛豫的激活，这表明剪切改革区的激活和剪切带的成核该当屈服一个热激活源委。与此同时，金属玻璃中固有的非匀称构造是剪切调动区和β弛豫变乱的结构来源。结构弛豫广泛会引起非匀称机合的较大转变，进而引起呼应的力学机能更改。

　　图1 (a)在327℃下差别退火时间的DSC曲线；(b) 克复焓随退火本事的演化。

　　图2 (a)分歧退火时间下的应力-应变曲线； (b) 塑性应变随退火技巧的演化。

　　图3(a) 加载速率为1 mN/s时铸态试样的纳米压痕位移-加载曲线；初次Pop-in事变的(b)负载分散、 (c)聚积漫衍和(d)概率分散。

　　图4 (a)分别退火样品首次Pop-in事故堆集漫衍；(b)差异退火样品的三维概率密度函数；(c)束缚形核位点载荷随光复焓的演化；(d)形核点概率密度函数峰值随退火工夫的演化。

　　总之，作者体例地接头了金属玻璃在分别退火状态下的热力学步履、宏观减弱行动和剪切带形核动力学的演化。商量觉察，金属玻璃生存一个由塑性变形到脆性变形的临界退火状态，反映的剪切带形核位点也爆发了由低载荷形核位点向高载荷形核位点的变更。该接洽为理解金属玻璃力学举动随外部条目的演化提供了新的视角，有助于泄漏金属玻璃力学职能演化与组织弛豫之间的关系。（文：Keep real）

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