Para as estruturas de gradiente, os pesquisadores criaram um novo conjunto de métodos dinâmicos de teste de cisalhamento que, pela primeira vez, revelaram o mecanismo dinâmico de deformação de cisalhamento de nanoestruturas gradientes: processamento adicional ocorre devido à distribuição de deformação durante a deformação dinâmica entre camadas. O endurecimento pode retardar a iniciação de bandas de cisalhamento na superfície de nanocristais e limitar a propagação de bandas de cisalhamento da superfície ao núcleo (sua velocidade de propagação é uma ordem de magnitude inferior à de estruturas homogêneas). Os metais de nanoestruturação em gradiente podem alcançar uma estrutura homogênea O desempenho de cisalhamento dinâmico superior, ao descobrir que o critério de iniciação ao esforço de cisalhamento máximo bem conhecido não é mais aplicável em estruturas de gradiente.
Através de laminagem a frio e recozimento de curta duração a baixas temperaturas, os pesquisadores obtiveram estruturas de grãos em escala múltipla em ligas de entropia em metais tolerantes a falhas de baixo nível. O estudo descobriu que a coordenação de deformação e a distribuição de deformação entre grãos multi-escala podem promover o endurecimento do trabalho durante a deformação dinâmica. O refinamento de grãos ocorreu, o que atrasou o início das bandas de cisalhamento, promoveu a plasticidade de cisalhamento dinâmico e alcançou as propriedades de cisalhamento dinâmico mais avançadas relatadas até agora. Também foi encontrado que, em baixas temperaturas, a geminação em vários estágios pode ser promovida. A mudança, a iniciação e a interação de defeitos intragranulares, como bloqueios de deslocamento, melhora a capacidade de endurecimento do trabalho e conduz a um desempenho dinâmico superior. Este estudo fornece idéias para melhorar a eficiência de absorção de energia e efeito protetor de materiais metálicos em condições de impacto e, ao mesmo tempo Metal de alta resistência e alta dureza para aplicações em ambientes extremos (por exemplo, estruturas de absorção de energia na indústria automotiva, estruturas de proteção militar, etc.).
Os resultados relevantes da pesquisa foram publicados em Materials Research Letters e Acta Materialia. A pesquisa foi financiada pela Fundação Nacional de Ciências Naturais da China, o Projeto de Nanoescala do Programa Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Nacional e o Programa Estratégico de Tecnologia Estratégica da Academia Chinesa de Ciências (Classe B).
Figura 1. Mecanismo de deformação de cisalhamento dinâmico de nanoestruturas em gradiente
Figura 2. Mecanismo de microestrutura de propriedades dinâmicas superiores e deformação dinâmica de ligas de entropia na estrutura de grãos multi-escala