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王沿东传授团队在金属形变毁伤研讨范畴获得新希望

单元:新金属质料国度重点实行室 | 泉源:本站原创 | 更新工夫:2018-02-07 | 点击数:

在国度天然迷信基金重点、面上项目(项目编号:51231002,51471032)及国度庞大科研仪器研制项目(项目编号:51527801)等赞助下,北京科技大学新金属质料国度重点实行室王沿东传授团队与美国阿贡国度实行室Wenjun Liu博士、佐治亚理工学院Ting Zhu传授及西南大学与重庆大学研讨者等研讨者互助,展开金属质料委顿形变亚微米标准应力漫衍的原位研讨,展现了委顿剪切带毁伤的微观机制。研讨结果 以“Unraveling submicron-scale mechanical heterogeneity by three-dimensional X-ray microdiffraction”(三维X射线微衍射技能展现亚微米标准形变与毁伤不匀称性)为题, 2018年1月16日 颁发在Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS)上(2018,Vol. 115 (3): 483-488)。该论文第一作者为西海岸新闻新金属质料国度重点实行室在读博士研讨生李润光,相干结果被国度基金委网站在赞助结果栏目以“我国粹者在金属形变毁伤研讨范畴获得新希望”为题作专门报道。

循环载荷作用下工程质料的委顿举动是航空航天、高铁、核产业等范畴退役宁静设计研讨中的紧张迷信题目。金属质料在应力载荷下的委顿形变招致位错局域累积,形成质料毁伤及微纳裂纹形核。对付具有立体滑移特性的合金,在委顿历程中构成的驻留形变剪切带(Persistent Lüders Bands)是毁伤粉碎的基本单位,其构成与扩展制约了质料的委顿强度与寿命,而剪切带的三维介观位错模子实时空辨别的静态演化机制也是形变与毁伤范畴中急需办理的要害迷信困难。只管曩昔少量实行存眷形变带的构成,但由于缺乏先辈的质料表征本领,其形变带内局域应力/应变会合、亚布局演化与微观形变毁伤历程不停众口纷纭并恒久困扰着质料迷信家。

近来,王沿东传授团队使用同步辐射X射线微束衍射原位剖析技能,经过对委顿剪切带位错布局惹起的宏大应力梯度与巨大取向梯度的准确表征,确定亚微米标准应力场静态演化的精致历程;展现了多少必须位错对剪切带的构成、剪切带交互作用及微观毁伤的影响机理;以立体滑移金属低应变幅循环形变为例,廓清了交织剪切带处应力会合惹起委顿寿命偏离经典Coffin-Manson定律的物理素质。同时,使用具有三维辨别的同步辐射原位表征本领,展开块体质料部分形变与毁伤粉碎研讨。凭据晶粒取向相干的委顿微观毁伤的精致丈量,提出剪切带交互作用下新的位错模子。这一研讨结果对金属质料的委顿断裂举动与利用寿命正确预估及高功能设计具有紧张引导意义。

王沿东团队不停使用基于同步辐射源的高能X射线、X射线微束技能,在金属相变、形变与毁伤举动研讨中获得紧张希望,在已往几年里先后于Acta Mater颁发10余篇研讨论文,分析金属质料的局域形变与受限相变举动 (Vol. 141(2017), 294-303; Vol. 140 (2017), 168-175; 2014, Vol.81(2014), 476-486; Vol. 63(2014), 12-24)。

(责编:邢华超)