无缺陷铝纳米立方体中由位错环产生的异常加工硬化
材料科学
2022-06-10 v1
摘要
晶体缺陷的相互作用导致块体金属中的加工硬化。高堆垛层错能（SFE）的金属（如铝）由于无法形成堆垛层错和变形孪晶，往往具有较低的加工硬化速率。在此，我们利用原位SEM力学压缩发现，胶体合成的无缺陷114 nm Al纳米立方体兼具4.1 GPa的高线性加工硬化速率与1.1 GPa的高强度。这些纳米立方体具有一层3 nm的自钝化氧化层，该氧化层对力学行为及位错结构的累积有很大影响。压缩后TEM成像揭示了稳定的棱柱位错环且不存在堆垛层错。MD模拟将位错环的形成与加工硬化归因于表面氧化物。这些结果表明，对表面和界面性质的轻微修饰可在高SFE金属中诱导力学性质的巨大变化。
引用
@article{arxiv.2112.05723,
title = {Extraordinary strain hardening from dislocation loops in defect-free Al nanocubes},
author = {Mehrdad T. Kiani and Zachary H. Aitken and Abhinav Parakh and Yong-Wei Zhang and X. Wendy Gu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.05723},
year = {2022}
}
备注
10 pages, 7 figures