Pd20Pt20Cu20Ni20P20高熵非晶合金蠕变机理研究

作     者：段亚娟 徐宗睿 郝奇 H. Kato 乔吉超 Duan Yajuan;Xu Zongrui;Hao Qi;H.Kato;Qiao Jichao

作者机构：西北工业大学力学与土木建筑学院 西安710072 加泰罗尼亚理工大学能源技术研究所物理系 巴塞罗那 08019 西班牙 日本东北大学材料研究所 仙台 980-8577 日本 

出 版 物：《力学学报》 (Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics)

年 卷 期：2024年第56卷第10期

页      面：2913-2923页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080102[工学-固体力学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金 (51971178  52271153)  陕西省杰出青年基金 (2021JC-12) 和中国留学基金 (202006290092  202206290063  202306290147)资助项目 

主　　题：高熵非晶合金 蠕变 滞弹性变形 动力学 微观结构非均匀性 

摘      要：以Pd20Pt20Cu20Ni20P20高熵非晶合金作为研究载体, 通过蠕变循环加载及循环加载-回复实验, 着重考察了蠕变变形、准稳态蠕变速率、蠕变应力指数和弛豫时间分布谱演变规律, 系统探索了温度、循环加载及回复时间对其蠕变行为的影响. 研究结果表明, 该合金的蠕变行为明显依赖于温度和应力, 低温及低应力环境下合金表现出较好的抗蠕变性能, 主要以弹性变形为主. 随着温度增加, 合金抗蠕变能力减弱, 黏弹性(黏塑性)变形成为主导. 循环应力在低温下对蠕变变形影响较小, 而在高温下其影响显著, 表明循环载荷能加剧蠕变行为, 导致准稳态蠕变速率上升. 回复时间对合金的瞬时弹性变形和滞弹性变形有显著影响, 但对黏塑性变形的调节作用有限. 卸载后合金变形能力逐渐增强, 蠕变抑制得到缓解. 此外, 变形单元弛豫时间的广泛分布和对循环应力的敏感反应, 揭示了蠕变机制的复杂性和多时间尺度的结构演化.本研究通过系统的实验和分析, 深化了对高熵非晶合金蠕变行为及其调控机制的理解. 为高性能高熵非晶合金的设计和应用提供了重要的理论依据和实践指导, 对未来开发更具抗蠕变能力的先进材料具有一定意义.