日前,中南大學(xué)粉末冶金國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授王章維、宋旼合作,在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》(Science)上在線發(fā)表了題為“剪切脆性金屬間化合物提高鋼的低溫強(qiáng)度和塑性”的研究論文。
沉淀強(qiáng)化一直是提升金屬材料強(qiáng)度的關(guān)鍵手段。析出相通過(guò)阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生顯著的強(qiáng)化作用,長(zhǎng)期以來(lái),這種強(qiáng)化效果主要通過(guò)共格析出相的位錯(cuò)切過(guò)機(jī)制或非共格析出相的位錯(cuò)繞過(guò)機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而,王章維、宋旼的研究成果卻突破了這一傳統(tǒng)理論框架,在低密度奧氏體高熵鋼低溫拉伸變形過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)了一種位錯(cuò)切過(guò)硬脆B2相(通常被認(rèn)為是不可剪切的金屬間化合物)的強(qiáng)韌化新機(jī)制,為金屬材料的強(qiáng)韌化開(kāi)辟了新的道路。該研究還表明,憑借其超高的比強(qiáng)度和相對(duì)低廉的成本優(yōu)勢(shì),高熵鋼有望成為液化天然氣(LNG)運(yùn)輸和儲(chǔ)存的理想材料,并被廣泛應(yīng)用于各類(lèi)金屬材料中,進(jìn)一步提升材料的性能,滿足不同領(lǐng)域的需求。
上述研究為王章維、宋旼兩位教授前期工作的重要延續(xù)。王章維教授近年來(lái)一直致力于輕質(zhì)高強(qiáng)鋼的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā),揭示其內(nèi)在強(qiáng)韌化機(jī)理,并在Nature Communications、Science Advances等期刊發(fā)表了一系列高水平論文。本項(xiàng)研究成果得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家級(jí)青年人才項(xiàng)目、湖南省科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才項(xiàng)目以及粉末冶金國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的支持。
粉末冶金研究院博士研究生王峰、教授宋淼為該論文共同第一作者,教授王章維、宋旼和德國(guó)馬普學(xué)會(huì)可持續(xù)材料研究所教授Dierk Raabe為論文共同通訊作者。該論文的第一單位為中南大學(xué)粉末冶金國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。