Dva vědci z Ústavu fyziky materiálů AV ČR, Dr. Veronika Mazánová a Dr. Milan Heczko, se podíleli na mezinárodní studii, v rámci které byla vyvinuta nová slitina CrCoNi vykazující unikátní kombinaci pevnosti a lomové houževnatosti za pokojových a kryogenních teplot (77 K, -196 °C) – kombinaci která významně přesahuje hodnoty známé pro současně dostupné kovové materiály.
Studie publikovaná v prestižním časopise Communications Materials z Nature portfólia je zaměřena na koncept vytváření laditelných částečně rekrystalizovaných heterogenních mikrostruktur v materiálu, a to za pomocí technik průmyslově jednoduše dosažitelných mechanicko-tepelných zpracování. Výslednou kompozitní mikrostrukturu materiálu si je pak možné představit jako kombinaci tzv. „tvrdých domén“, které poskytují pevnostní vlastnosti, a „měkkých domén“, které naopak umožňují plastickou deformaci a deformační zpevnění pomocí mechanismů nano-dvojčatění (TWIP) a lokální transformačně indukované plasticity (TRIP). Vzájemná korelace mechanismů působících v takové kompozitní mikrostruktuře na několika prostorových škálách od stovek mikrometrů až po nanometry pak mimo jiné přispívá k rozptýlení energie, která by jinak přispívala k šíření trhlin vedoucích k lomu.
Závěry studie naznačují, že možnost “ladění” stupně rekrystalizace pomocí mechanicko-tepelných zpracování může vest k dalšímu rozšíření obálky, která vymezuje limity kombinací pevnosti a lomové houževnatosti v širokém spektru strukturních kovových materiálů. Tento koncept má také velký potenciál být využit k výrobě mimořádně pevných, tažných a houževnatých částečně rekrystalizovaných mikrostruktur v komponentách vyrobených pomocí 3D tisku kovů.
Publikovaná práce je výsledkem mezinárodní spolupráce s vědci z The Ohio State University, Lawrence Berkeley National Laboratory, University of California Berkeley, Oak Ridge National Laboratory, University of Tennessee a firmy Exponent.
Časopis Communications Materials (IF = 7.5) patří do portfólia prestižního časopisu NATURE. Jedná se o plně open-access časopis, který spadá do kvartilu Q1.
