周敬宇

金属玻璃（MGs）是一种具有优异性能的亚稳态合金。金属玻璃具有高强度、高硬度和高弹性极限等优异的力学性能，因此在工程领域有着广泛的应用。然而，金属玻璃的室温塑性变形能力极差，严重限制了其广泛的应用。如何实现金属玻璃的韧塑化是该领域的一个具有挑战性的前沿问题。因此，韧塑化一直是金属玻璃领域长期关注的焦点。由于本征非均匀结构的存在，金属玻璃在受到应力场（如弹性加载）刺激时，其内部局部区域的原子结构可能会发生一定程度的调整，而当应力场卸载后，金属玻璃的结构也可能会出现微小不可逆变化。金属玻璃的这种行为不仅与内在的结构有关，还会受到外部因素的影响，如加载应力、持续时间等。这些影响因素将会导致金属玻璃结构发生变化，而结构变化又影响剪切带形核和扩展机制，进而决定了材料的宏观塑性变形能力和最终的失效模式。因此，探究不同应力场条件下金属玻璃结构与性能的演变规律有助于加深对金属玻璃材料结构的理解，并将有望探索出改善金属玻璃力学性能的新方法。

金属玻璃；弹性加载；非均匀结构

[1] Ketov S V,Sun Y H,Nachum S,et al.Rejuvenation of metallic glasses by non-affine thermal strain[J].Nature,2015,524(7564):200-203. [2] Park K-W,Lee C-M,Wakeda M,et al.Elastostatically induced structural disordering in amorphous alloys[J].Acta Materialia,2008,56(19):5440-5450. [3] Karimi K,Esfandiarpour A,Alvarez-Donado R,et al.Shear banding instability in multicomponent metallic glasses:Interplay of composition and short-range order[J].Physical Review B,2022,105(9):094117. [4] Şopu D,Moitzi F,Mousseau N,et al.An atomic-level perspective of shear band formation and interaction in monolithic metallic glasses[J].Applied Materials Today,2020,21:100828. [5] Lee S C,Lee C-M,Lee J-C,et al.Structural disordering process of an amorphous alloy driven by the elastostatic compression at room temperature[J].Applied Physics Letters,2008,92:151906-151909. [6] Tang Y,Zhou H,Lu H,et al.Extra plasticity governed by shear band deflection in gradient metallic glasses[J].Nature Communications,2022,13(1):2120. [7] Wang Y M,Zhang M,Liu L.Mechanical annealing in the homogeneous deformation of bulk metallic glass under elastostatic compression[J].Scripta Materialia,2015,102:67-70. [8] Zhang M,Wang Y M,Li F X,et al.Mechanical Relaxation-to-Rejuvenation Transition in a Zr-based Bulk Metallic Glass[J].Scientific Reports,2017,7(1):625.

点击下载PDF