继Nature后，北科大再发Science-D&P钢中高位错密度引起高延性

nanoCJ 7年前 (2017-08-25) 15827浏览

【引言】

强度和延展性是用于节能轻型构件制造的金属材料的关键力学性能，这些结构构件的应用包括汽车和太空飞船等。然而，这两个性能常常是相悖的，即强度和延展性之间的对立。金属材料的强度会随着位错密度单调增长，同时延展性随位错数目的增多而减弱的现象依然存在。但是通过改进合金组分和加工策略可以避免两种性质对立的局面。因此，如何在温和的加工过程中利用价格低廉的材料实现高位错密度下的高延展性是工业应用中亟待解决的问题。

【成果简介】

香港大学的黄明欣博士与北京滚球体育大学的罗海文教授（共同通讯作者）发展了一种变形分区（D&P）策略来解决上述问题。研究人员利用轧制和低温回火过程将中锰钢成功发展为超级钢（10%锰，0.47%碳，2%铝，0.7%钒）。这其中锰和碳原子都是奥氏体稳定剂，而铝的作用是抑制了回火过程中渗碳体的析出，钒的加入则可以形成碳化物来增强对滞后断裂的抵抗性。通过引入大量的可移动位错，研究人员成功地证明了提高位错密度能够同时提高材料强度和延展性。该工作以 “High dislocation density–induced large ductility in deformed and partitioned steels”为题于2017年8月24日在线发表在Science上。

【图文导读】

图1：拉伸试验之前的D&P钢微观