近日，中国科学院上海光学精密机械研究所杨上陆团队等，成功突破超高强钢的强度-塑性-韧性组合极限。该研究发现了打破传统认知的裂纹前端吸收位错现象，构建出兼具超高强度、塑性和韧性的多尺度材料结构。
由于高Peierls-Nabarro应力和有限位错运动引起局域应力集中，提高材料强度通常以牺牲塑性和韧性为代价，造成强度-延性/强度-韧性之间的倒置关系。目前，克服强度-延性/强度-韧性倒置的主流方法，侧重于调整基体合金元素或调控位错、晶界和/或相界等缺陷。过多的合金元素添加，使材料成本成倍增加、调控材料缺陷所使用的多步锻造或轧制工艺更复杂。
研究团队基于前期发现的位错越过马氏体/奥氏体界面（DAMAI）现象，设计并制备出低成本的高碳淬火-分配-回火（Q-P-T）钢，其主要微观组织是贫碳的回火马氏体（α）、稳定的富碳残留奥氏体（γ）。在形变过程中，稳定的富碳残留奥氏体引发DAMAI效应，位错不断越过马氏体/奥氏体界面从α到γ中，导致α“软化”并提高其形变能力；运动到γ中的位错导致γ“硬化”，在保持50 GPa·%强塑积的同时断裂韧性达到130 MPa·m1/2；通过原位透射电镜发现打破传统认知的裂纹前端吸收位错效应。
同时，在断裂过程中，裂纹前端塑性区发生DAMAI效应，裂纹前端相变区发生异常的裂纹前端吸收位错效应。在裂纹扩展过程中，马氏体中的位错不断被裂纹前端高韧性奥氏体吸收，缓解了马氏体中的应力集中，推迟了裂纹在马氏体中的扩展。
这一研究有望助力高强韧的马氏体钢以及其他具有应变诱发马氏体相变现象的高性能合金的研发工作。
相关研究成果发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、国家自然科学基金/香港研究资助局联合科研资助基金、中国博士后科学基金等的支持。
论文链接
高碳淬火-分配-回火（Q-P-T）超高强钢微观结构图
? 张焕乔（1933—） 1933年12月23日生于重庆。1956年毕业于北京大学物理系。1997年当选为中国科学院院士。中国原子 工业菌种是生物制造的重要竞争力。研究微生物底盘并发现与目标产品生产相关的高效功能元件是工业菌种领域的研究热点。谷氨酸棒杆菌是氨基酸工业生产的主力菌。而谷氨酸棒杆菌基因组约50%的基因功能尚不明晰，功 青少年心理健康工作是建设教育强国、健康中国的重要内容，是党中央关心、人民群众关切、社会关注的重大课题。 党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央高度重视和关心广大青少年的心理健康和成长发展。党的二 11月13日，教育部召开学习贯彻落实习近平总书记给中国国际大学生创新大赛参赛学生代表重要回信精神座谈会。教育部党组书记、部长怀进鹏出席会议并讲话。教育部党组成员、副部长吴岩主持会议。 怀进鹏指出，习近平 11月14日，第九届安徽省智慧家设计集成职业技能竞赛信息通信网络终端维修员赛项在芜湖市繁昌区芜湖机械工程学校开赛，来自安徽省各地近20名职教学生参加了学生组比赛。近年来，安徽省高度重视职业 中国教育新闻网讯（记者 庄元）思政有“新意”，育人有活力。在枫叶红遍硕果盈枝的时节，少年儿童科技创享思政课在北京大学附属小学开讲。11月6日，来自航空航天、国防科技、自然资源、气象科学领域的 。本文链接：材料结构强韧化机理研究获进展http://www.sushuapos.com/show-12-1807-0.html
声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。
上一篇： 高维纠缠实现高效量子随机通信研究获进展