Las bandas de retorcimiento promueven una excepcional resistencia a la fractura en una aleación refractaria de entropía media NbTaTiHf

Título	Las bandas de retorcimiento promueven una excepcional resistencia a la fractura en una aleación refractaria de entropía media NbTaTiHf
Autores	David H. Cook, Punit Kumar, Madelyn I. Payne, Calvin H. Belcher, Pedro Borges, Wenqing Wang, Flynn Walsh, Zehao Li, Arun Devaraj, Mingwei Zhang, Mark Asta, Andrew M. Minor, Enrique J. Lavernia, Diran Apelian, Robert O. Ritchie
Revista	Ciencia
Fecha	04/12/2024
DOI	10.1126/science.adn2428
Introducción	Las aleaciones refractarias monofásicas cúbicas centradas en el cuerpo (bcc) de entropía media o alta suelen ofrecer una gran resistencia a la compresión a temperaturas elevadas, pero presentan limitaciones en cuanto a ductilidad a la tracción y tenacidad a la fractura. Este estudio investigó la resistencia y la tenacidad a la fractura de la aleación refractaria bcc, NbTaTiHf, en un amplio rango de temperaturas de 77 a 1473 kelvin. La aleación presentó un comportamiento distinto en comparación con sistemas similares, demostrando una tenacidad a la fractura superior a 253 MPa-m 1/2. Esta mayor tenacidad se atribuye a una interacción dinámica entre las dislocaciones de tornillo y de borde que gobierna la plasticidad en la punta de la grieta. Mientras que el movimiento y la interacción de las dislocaciones de tornillo y mixtas contribuyen al endurecimiento por deformación para una deformación uniforme, el deslizamiento coordinado de las dislocaciones de borde <111> en los planos de deslizamiento {110} y {112} amplía la deformación no uniforme mediante la formación de bandas de retorcimiento. Estas bandas mitigan el endurecimiento por deformación reorientando las regiones microscópicas del cristal hacia direcciones de mayor tensión de cizallamiento resuelta, formándose continuamente para acomodar la deformación localizada y redirigir el daño lejos de la punta de la grieta.
Cita	David H. Cook, Punit Kumar y Madelyn I. Payne et al. Kink bands promote exceptional fracture resistance in a NbTaTiHf refractory medium-entropy alloy. Science. 2024. Vol. 384(6692):178-184. DOI: 10.1126/science.adn2428
Elemento	Niobio (Nb) , Tántalo (Ta) , Titanio (Ti) , Hafnio (Hf)
Materiales	Metales y aleaciones
Temas	Materiales estructurales
Industria	Aeroespacial , Defensa , Investigación y laboratorio

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