Deformable precipitates locally modify fault-mediated plasticity for strength-ductility synergy
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Le résumé fourni par la source
Precipitates in structural alloys are conventionally understood as passive obstacles to dislocation motion. Here we show that semi-coherent hexagonal close-packed precipitates in a low-stacking-fault-energy Ni50Co30Ru20 multi-principal element alloy cooperate with planar-fault plasticity in the face-centered cubic matrix. In-situ neutron diffraction, high-resolution electron microscopy, and first-principles calculations reveal that these precipitates interact with and locally modify Shockley-partial-mediated fault structures, are associated with confined, deformation-related interfacial stacking rearrangement, and generate heterogeneous stress fields that sustain work hardening. Phase-resolved diffraction shows that the precipitates yield at an applied stress of ∼1020 MPa and that the load they carry directly is bounded at ∼6–10% of the yield strength, so their contribution mainly acts through the precipitate-matrix interfaces, resulting in a tensile strength of 1038 MPa and 39% uniform elongation. These findings establish a design strategy: coupling low fault energy with deformable phase heterogeneity amplifies planar-fault-mediated strain hardening.Impact statementSemi-coherent precipitates interact with and locally modify planar-fault plasticity, accommodating interfacial rearrangements, and sustaining heterogeneous stress fields, suggesting a design strategy for strong and ductile alloys.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Deformable precipitates locally modify fault-mediated plasticity for strength-ductility synergy
- Date Crossref
- 13/09/2026
- Éditeur
- Informa UK Limited
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Shenyang Academy of Environmental Sciences (China) pays non établi dans la noticeEntreprise
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Bournemouth University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Universidad Nacional Autónoma de México pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of Pittsburgh Physical Metallurgy and Materials Design Laboratory pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Forschungszentrum Jülich Ernst Ruska-Centre for Microscopy and Spectroscopy with Electrons pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Ernst Ruska Centre pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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University at Buffalo Department of Materials Design and Innovation pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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City University of Hong Kong Department of Physics and Center for Neutron Scattering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Diamond Light Source pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Japan Atomic Energy Agency J-PARC Center pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Japan Proton Accelerator Research Complex pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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IMDEA Materials pays non établi dans la noticeStructure de recherche
Shenyang Academy of Environmental Sciences (China), Bournemouth University et Universidad Nacional Autónoma de México, avec 9 autres affiliations.
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