近日，我院非晶态物理团队基于分子动力学模拟方法，对Al75Mg25金属玻璃的结构和力学性能进行了全面的理论研究，并通过多次恢复退火方法成功调控了其回春程度。相关研究成果以重庆师范大学为第一单位在冶金类一区Top期刊《Journal of Materials Research and Technology》上发表题为“Modulating the Rejuvenation in a Al75Mg25 Metallic Glass by Multiple Recovery Annealing Treatment”的研究论文。研究生李雪莲和钟承勇副研究员为共同第一作者，余鹏教授为通讯作者，中国科学院物理研究所孙保安研究员为共同通讯作者。
金属玻璃因其高强度、高弹性、耐磨损、耐腐蚀等优异性能而备受关注。然而，金属玻璃的脆性断裂是其应用的短板之一。回春作为老化的逆过程，是提高金属玻璃塑性的一种很有前景的方法，但如何调节金属玻璃的回春程度仍然是一个具有挑战性的问题。目前的研究集中在单次的退火处理对回春行为的影响，关于多次退火处理的研究还很少，特别是关于铝镁金属玻璃合金的多次恢复退火处理的研究尚未出现。而控制回春的程度对于金属玻璃的微观结构设计尤为重要。
在此项工作中，团队运用分子动力学模拟方法进行理论研究，结果发现适当的多次恢复退火处理可以提高金属玻璃的回春程度。微观结构分析表明，回春程度与以铝原子为中心的团簇密切相关，且较高的回春程度伴随着较低含量的HA指数和< 0,0,12,0 >团簇。此外，与初始呈回春状态的样品相比，初始呈老化状态的样品在后续处理中会表现出更高程度的回春。这是由于在随后的高温退火过程中，老化样品中有更多的二十面体团簇，它们更有可能转变为具有低局部五重对称性的其他类型团簇和更多的不均匀微观结构。该研究为调控金属玻璃合金的微观结构和改善其力学性能提供了新的可能性。
图为：经多次退火处理样品中的HA指数和多面体含量
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2024.10.076
