北理工團隊在輕質(zhì)多主元合金領(lǐng)域取得新進展
發(fā)布日期：2025-07-22 供稿：材料學(xué)院 攝影：材料學(xué)院
編輯：劉曉雪 審核：程興旺 閱讀次數(shù)：
近日，金屬材料頂級期刊《Acta Materialia》發(fā)表北京理工大學(xué)材料學(xué)院程興旺教授、張帆教授團隊在輕質(zhì)多主元合金領(lǐng)域的最新研究進展。文章題目為Combining structural and chemical heterogeneities on the nanoscale to enable ductile solid solution with record-high specific strength。北京理工大學(xué)材料學(xué)院湯慶輝博士為論文的第一作者，北京理工大學(xué)材料學(xué)院程興旺教授、張帆教授和西安交通大學(xué)馬恩教授為通訊作者。
結(jié)構(gòu)異質(zhì)性與化學(xué)異質(zhì)性設(shè)計
異質(zhì)納米結(jié)構(gòu)可強化金屬材料，同時避免應(yīng)變硬化和延展性的過度損失。本項工作開創(chuàng)性地將結(jié)構(gòu)異質(zhì)性與化學(xué)異質(zhì)性在納米尺度上同步結(jié)合，這一點在輕質(zhì) (Ti55V30Zr15)95Al5 合金（密度約 5.16 g/cm3）中得到了驗證。多主元合金為實現(xiàn)這一目標提供了成分設(shè)計空間，但此前這一優(yōu)勢尚未得到利用。同時，這項研究首次證實，LCO引起的微觀變形局域化會誘導(dǎo)高密度納米變形帶，且在大壓下量室溫軋制中可細化為納米晶粒，從而實現(xiàn)多主元合金中納米異質(zhì)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建。最終該合金獲得了創(chuàng)紀錄的比屈服強度（326 MPa?cm3?g?1），同時保持了超過 10% 的斷裂延伸率——這種性能組合在以往的輕質(zhì)合金中前所未有。本研究的成功展示了一種無需析出相即可實現(xiàn)超常強度的新型異質(zhì)性策略，為高性能輕質(zhì)合金開辟了一條固溶體設(shè)計路徑。
本工作合金（HNA-S+C）展現(xiàn)出優(yōu)異的比屈服強度—塑性匹配
文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.actamat.2025.121270
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