キンクバンドがNbTaTiHf耐火中エントロピーの卓越した破壊抵抗を促進する

タイトル	キンクバンドがNbTaTiHf耐火中エントロピーの卓越した破壊抵抗を促進する
著者紹介	デビッド・H・クック、プニット・クマール、マデリン・I・ペイン、カルヴィン・H・ベルチャー、ペドロ・ボルヘス、ワン・ウェンチン、フリン・ウォルシュ、ゼハオ・リー、アルン・デヴァラージ、チャン・ミンウェイ、マーク・アスタ、アンドリュー・M・マイナー、エンリケ・J・ラヴェルニア、ディラン・アペリアン、ロバート・O・リッチー
雑誌	サイエンス
日付	04/12/2024
土居	10.1126/science.adn2428
はじめに	単相の体心立方(bcc)耐火中・高エントロピー合金は、一般に高温で強固な圧縮強度を示すが、引張延性と破壊靭性には限界がある。本研究では、77～1473ケルビンの広い温度範囲にわたって、bcc耐火合金NbTaTiHfの強度と破壊靭性を調べた。NbTaTiHf合金は、類似の系と比較して特異な挙動を示し、253MPa・m1/2を超える破壊靭性を示した。この靭性の向上は、き裂先端の塑性を支配するねじ転位と端転位の動的相互作用に起因する。スクリュー転位と混合転位の移動と相互作用が均一な変形のためのひずみ硬化に寄与する一方で、{110}と{112}のグライド面上の<111>端転位の協調的な滑りは、キンクバンドの形成を通じて不均一なひずみを拡張する。これらのキンクバンドは、微視的な結晶領域を分解せん断応力の大きい方向へ再配向させることでひずみ硬化を緩和し、局所的なひずみに対応するために継続的に形成され、損傷をクラック先端から遠ざける。
引用	NbTaTiHf 耐火性中エントロピー合金において、キンクバンドが卓越した耐破壊性を促進する。Science.2024.Vol. 384(6692):178-184.DOI: 10.1126/science.adn2428
エレメント	ニオブ , タンタル (Ta) , チタン（Ti） , ハフニウム（Hf）
材料	金属と合金
テーマ	構造材料
産業	航空宇宙 , ディフェンス , リサーチ＆ラボラトリー