中科院寧波材料技術與工程研究所非晶軟磁研究團隊發現，非晶合金的本征韌脆性與其“血型”密切相關。相關成果日前發表于《Scientific reports》雜志。

非晶合金因其獨特的原子排列特征而具有許多優異的力學性能，例如高的強度、硬度以及彈性極限等。但由于非晶合金在變形過程中存在室溫脆性與應變軟化等問題，極大地制約了其作為結構材料的廣泛應用。

此次研究人員提出了一個全新的非晶合金分類方法，首次將不同的非晶合金劃分為成分位于相圖中共晶點附近的“E-型非晶”與成分位于相圖中金屬間化合物成分附近的“C-型非晶”兩個基本類型，以及它們的混合類型“H-型非晶”。

進一步研究發現，非晶合金的本征韌脆性與其元素分布狀態的均勻與否存在密切的對應關系。元素分布均勻的“C-型非晶”具有很高的塑性變形能力，而元素分布不均勻的“E-型非晶”表現為明顯的脆性。雖然進一步的退火弛豫會導致“E-型非晶”與“C-型非晶”屈服強度、硬度以及密度的增加，但其對這兩類非晶合金塑性的影響截然不同，呈現“脆者（E-型非晶）更脆，韌者（C-型非晶）恒韌”的奇異現象。

通過對上述實驗結果的分析，并結合非晶變形過程中剪切帶內元素分布狀態的動態演化過程及對應的能量變化，研究人員提出了一個全新的非晶合金剪切變形動態模型。

專家表示，該研究為深入理解非晶合金的本征韌脆性提供了全新視角。同時，退火前后“韌者恒韌”的“C-型非晶”的發現，也為進一步通過相圖信息尋找更多的高塑性塊體非晶合金指明了方向。

原文：Composition Effect on IntrinsicPlasticity or Brittleness in Metallic Glasses

http://www.nature.com/srep/2014/140717/srep05733/full/srep05733.html