本報訊（記者沈春蕾） 中國科學院金屬研究所瀋陽材料科學國家研究中心與英國劍橋大學材料系科研團隊合作，首次在塊體非晶態材料中實現加工硬化。相關成果2月26日在《自然》上發表。
加工硬化或形變硬化，即金屬材料隨塑性變形而引起強度升高的行為，反映材料在均勻塑性變形中抵抗進一步變形的能力。它是工程材料力學行為最重要的現象，也是金屬作為結構材料被廣泛應用的重要依據。
非晶合金（也稱金屬玻璃）具有許多優異的機械性能（高屈服應力、高韌性和破紀錄的「損傷容忍度」），但應變軟化卻是其致命弱點。與傳統晶體材料不同，它們的變形高度局域化，表現為以剪切帶主導的非均勻變形。這直接導致了其室溫脆性，成為非晶合金的瓶頸問題。因此，實現塊體非晶合金的加工硬化行為，被認為是非晶合金乃至所有無定形材料領域的核心科學問題。
「我們研究發現，塊體非晶合金的加工硬化是伴隨著材料缺陷的湮滅和減少，由高能態向低能態轉變的過程。」論文通訊作者、中科院金屬所研究員李毅介紹，「這與晶體材料的傳統加工硬化過程完全相反，表明非晶合金具有完全不同的加工硬化機制。」
上述研究顛覆了人們對非晶態材料形變軟化行為的固有認識，為開發具有均勻塑性變形能力的非晶合金及其工業應用提供了新思路和方向。
相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-020-2016-3
《中國科學報》 (2020-02-28 第1版 要聞)