《中国科学院科研人员为金属植入“梯度防撞墙” 》

  • 来源专题:关键矿产与绿色冶金
  • 编译者: 欧冬智
  • 发布时间:2025-04-10
  • 提高高强度金属材料的抗循环蠕变(棘轮效应)损伤能力是材料工程领域的一项重要挑战。中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心卢磊团队提出了一种创新的结构设计思路,通过在传统304奥氏体不锈钢中引入梯度位错结构,显著提升了材料的抗棘轮损伤能力,同时保持高强度和高塑性。 金属材料在循环载荷下的疲劳失效,是工程安全的一大威胁,尤其在航空航天和跨海大桥建设等极端环境中。在金属性能的“不可能三角”中,强度、塑性和使用过程中的稳定性往往难以兼得。位错移动和积累会导致不可逆的变形和裂纹,最终引发突然断裂。 科研人员通过特定工艺参数控制金属往复扭转,在内部引入空间梯度有序分布的稳定位错胞结构,犹如在金属材料内植入了三维“防撞墙”筋骨网络。这些“防撞墙”不仅能吸收变形能量,还能在原子层面触发形态转换,形成更密集、更细小的“防撞墙”,自动修复纳米“减震器”,使金属具备“遇强更强”的特性。 该研究进一步发现,梯度序构位错不锈钢通过激活超细共格马氏体相变,实现了高强度与优异抗循环蠕变性能的协同提升。这种梯度位错结构作为韧化策略,在多种工程合金材料中展现出广泛应用潜力,为航空航天等关键部件的长寿命和高可靠性服役提供了重要保障。
  • 原文来源:https://laoyaoba.com/n/939787
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    • 2025年4月3日,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心卢磊团队在《科学》(Science)杂志上发表了一项重要研究成果。他们通过控制金属往复扭转的特定工艺参数,在304奥氏体不锈钢内部引入空间梯度有序分布的亚微米尺度稳定位错结构,大幅提升了金属材料的稳定性,同时保持高强度和高塑性。这项研究解决了高强度金属材料抗循环蠕变(棘轮效应)损伤能力难以提升的问题。实验结果显示,这种梯度位错结构使材料的屈服强度提升了2.6倍,并使棘轮应变速率降低了100—10000倍。该创新通过往复扭转工艺实现,构建了三维“防撞墙”网络,有效阻碍位错移动,并在外力作用下展现出独特的变形机制,像弹簧一样吸收能量并触发超细共格马氏体相变,形成更致密的纳米级防撞墙。这一成果将对航空发动机、压力容器等领域的制造和研发产生深远影响,显著提高工业应用中的材料安全性与可靠性。
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    • 近日,在西北太平洋海域发布了一系列报道的文章,发布了一系列的文章,发布了一系列关于欧洲、海洋和海洋学的期刊,并在不久前发布了一系列海蛇尾文章。 蛇尾是中多种不同种类的皮类动物,多种类动物,在100种已知的品种中,在各种不同的品种中,品种繁多,品种繁多,海洋海洋在海洋中广泛存在较之于浅海,受到限制与近距离的限制,人们对深海的深海认识,深入了解这片海域的生物类群的影响。 研究蛇组针对2016-2021年通过深海勇士号载人深器,在南海、太平洋等分子的深海尾样本,进行形态学和系统学研究,鉴定出4个目、7个科、有3种新人在深海或西北地区共有3个新的尾端研究人员分别进行了6个描述和研究。 有6个新人以深海勇士号在南海或西北地区进行了探索)同时,人类对蛇尾蛇的这些重要线索(新种),北极的结果为进一步了解蛇尾和太平洋的蛇尾和深海尾等几种重要的数据记录。类群的分类形态学特征进行了详细的比较分析,为这些类群中深海蛇尾的分类和形态鉴定工作提供了科学的剖析。 论文信息:   Nethupul H , St?hr S, Zhang H * (2022). 南海深海海蛇尾(棘皮动物门:蛇尾鱼科)新种、重新描述和新记录,形态学和分子学综合方法。欧洲分类学杂志,810 (1), 1-95。https://doi.org/10.5852/ejt.2022.810.1723。  Nethupul H , St?hr S, Zhang H * (2022). 南海和西北太平洋海山的Euryalida目(棘皮动物纲,蛇尾纲),新种和新记录。动物园钥匙 1090:161–216。/https://doi.org/10.3897/zookeys.1090.76292。  Nethupul H , St?hr S, Zhang H * (2022). Ophioplinthaca Verrill综述,1899 年(棘皮动物纲,蛇尾蛇总科,蛇尾蛇科),蛇尾蛇和蛇尾蛇新种的描述,以及西北太平洋和南海的新记录。动物园钥匙 1099:155–202。https://doi.org/10.3897/zookeys.1099.76479。