一、【迷信布景】

金属质料的强度与韧性之间的失调是至关紧张的，特意是在极其情景下，特意是在高温情景中展现尤为突出。在以前的半个世纪里，随着全天下对于削减碳排放的急切需要以及后退燃油功能的不断谋求，增长了新型质料的睁开，这些质料旨在逾越传统高温合金的高温功能，如含硅耐火质料以及TiAl等。这些新型质料的研发以及运用，对于提升工业制作、航空航天等规模的高温功能具备紧张的增长熏染。

质料经由精心妄想，旨在接受高温情景下的高强度要求。可是，实现这些质料在高温条件下同时具备伤害容限却是一项颇具挑战性的使命。特意值患上留意的是，在高温情景中，这些质料的功能会受到影响。详细来说，当温度低于质料的韧脆转变温度时，它们的功能会清晰着落。因此，简直所有这些质料都不合适用于对于清静性要求极高的运用途景。

二、【迷信贡献】

美国加利福尼亚大学伯克利分校Robert O. Ritchie团队测试了单相bcc耐火合金NbTaTiHf从77到1473开尔文温度时的强度以及断裂韧性。该合金的断裂韧性逾越253MPa·M^1/2，与同类合金的断裂韧性差距，作者将其归因于螺/边缘位错在操作裂纹尖端塑性方面的动态相助。螺旋位错以及混合位错的滑动以及相交组成为了相似麻花的扭带结。这种“麻花结”重新定向晶体的微尺度带，从而抑制了应变硬化。此外，扭折带的不断成核可能顺应部份应变，使伤害扩散远离裂纹尖端，提升了合金的强度以及韧性。

图1 Nb₄₅Ta₂₅Ti₁₅Hf₁₅的初始显微机关

图2 Nb₄₅Ta₂₅Ti₁₅Hf₁₅的力学功能

图3 77~1473 K Nb₄₅Ta₂₅Ti₁₅Hf₁₅的变形机制及断口形貌

图4 Nb₄₅Ta₂₅Ti₁₅Hf₁₅ RHEA与其余妄想质料妨碍比力

三、【立异点】

作者讲明了HfNbTaTiZr合金超高断裂韧性的组成机理，提出了扭结带韧性增强机制。合金中的扭结带由<111>位错与{ 110}以及{ 112}滑动面的调以及滑移经由组成，这种扭折带重新定向晶体的微尺度带，从而抑制了应变硬化，并使伤害扩散远离裂纹尖端，提升了合金的强度以及韧性。

四、【迷信开辟】

凭证钻研服从，Nb₄₅Ta₂₅Ti₁₅Hf₁₅合金在极其温度规模内展现出了卓越的抗断裂韧性，这为清晰从第一性道清晰缆的缺陷带组成提供了紧张开辟。此外，钻研还揭示了在差距温度下合金的断裂行动以及力学功能，为妄想以及开拓更具高温强度以及伤害容限的合金提供了教育。

文章概况DOI：10.1126/science.adn2428