层状TiAl原位透射电镜拉伸揭示界面主导的塑性各向异性(英文)

作者:祁志祥; 祝祺; 王健; 曹月德; 陈奉锐; 王江伟*; 陈旸*; 郑功; 陈光
来源:Science China-Materials, 2023, 66(11): 4275-4284.

摘要

基于功能基元和序构范式将功能基元序构成特定取向组织,可以最大限度的利用层状结构材料的力学性能各向异性.然而,其各向异性变形行为的微观起源尚不清楚.本文以全片层的γ-TiAl/α2-Ti3Al双相单晶为模型,通过沿特征取向的原位透射电镜拉伸试验和多尺度结构表征,揭示了界面功能基元主导的塑性各向异性及相应的变形机制.相比于片层内部本征的位错行为,跨γ/α2界面取向序构主导的滑移系连续性和界面强度在塑性各向异性中起决定性作用.因此,当平行或垂直于片层方向拉伸时,层状材料发生穿片层的应力传递或界面分层,进而导致强度和延展性的各向异性.这些机理对理解层状结构材料的塑性各向异性具有普遍意义,有利于高性能合金的结构设计.