通过FIB-TEM和KPFM表征技术揭示Zn-Al-Mg涂层的相位选择性氧化机制

高熵形状记忆合金Ti16.66Zr16.66Hf16.66Ni25Co10Cu15通过溶液处理和水淬制备，室温亚稳态B2奥氏体在1.2 GPa循环压缩下表现出约6%超弹性应变，显著优于传统TiNi合金。TEM分析显示变形后奥氏体与马氏体界面取向关系由初始110/A//001/M演变为100/A//100/M等，同时发现断裂后001和011孪晶形成，揭示了界面协调性对可逆相变的关键作用，为高强度应用提供理论依据。

　　

兰鹏杰|蔡宣红|岳建国|任从从|李金峰|周平

中国工程物理研究院材料研究所，江油621700，中国

摘要

本研究探讨了Ti_16.66Zr_16.66Hf_16.66Ni??Co??Cu??高熵形状记忆合金（HESMA）的超弹性行为及其晶体学机制。该合金通过溶液处理和水淬工艺制备，在室温下形成亚稳态的B2奥氏体结构。在1.2 GPa的循环压缩条件下，其表现出约6%的可恢复超弹性应变，远超过传统TiNi基合金的临界应力极限。利用透射电子显微镜（TEM）进行的微观结构分析显示，在不同变形状态下，奥氏体（A）和马氏体（M）之间存在明显的取向关系。在未变形状态下，观察到具有平行密排平面的畸变界面：${\left(110\right)}_A//{\left(0\bar{1}0\right)}_M$${\left(1\bar{1}0\right)}_A//{\left(001\right)}_M$。经过循环加载后，形成了具有三组平行平面和方向的半相干界面：${\left(100\right)}_A//{\left(100\right)}_M$${\left(010\right)}_A//{\left(011\right)}_M$${\left(01\bar{1}\right)}_A//{\left(020\right)}_M$以及$\left(00\bar{1}\right)A//{\left(01\bar{1}\right)}_M$，这些界面为可逆转变提供了必要的晶体学相干性。在压缩断裂过程中，发生了大量的马氏体转变，其中包含$\left(001\right)$和$\left(01\bar{1}\right)$孪晶。这些发现阐明了HESMA高应力超弹性的原子尺度起源，并突显了其在高强度应用中的潜力。未来的研究可以采用原位技术进一步阐明界面动力学和转变动力学过程。