來(lái)源:江科大材料之聲
近期,材料科學(xué)與工程學(xué)院李瑞峰教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合河海大學(xué)、南安普頓大學(xué)和上海工程技術(shù)大學(xué)等在增材制造領(lǐng)域國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《Additive Manufacturing》(IF:11.0,中科院一區(qū)Top期刊)發(fā)表最新研究成果——《激光定向能量沉積增材制備具有核殼結(jié)構(gòu)增強(qiáng)相的優(yōu)異性能(CoCrNi)94(TiAl)6中熵合金》/《Laser-directed energy deposition of a high performance additively manufactured (CoCrNi)94(TiAl)6 medium-entropy alloy with a novel core-shell structured strengthening phase》,為極端服役條件下關(guān)鍵構(gòu)件用先進(jìn)材料的制備提供了最新見(jiàn)解。該論文以博士研究生畢曉琳為第一作者,李瑞峰教授為通訊作者,江蘇科技大學(xué)為第一單位,是我校首次以第一單位在該期刊發(fā)表論文。

在海洋工程、航空航天、軌道交通等領(lǐng)域,極端服役環(huán)境對(duì)高端裝備關(guān)鍵構(gòu)件性能提出了更加苛刻的要求。因此,研發(fā)適用于極端服役環(huán)境的高性能材料,突破制約高端裝備極限性能的瓶頸難題,對(duì)提升我國(guó)裝備基礎(chǔ)核心競(jìng)爭(zhēng)力具有重要意義。該論文多尺度表征了TiAl摻入對(duì)激光定向能量沉積中熵合金組織、低溫性能以及變形機(jī)理方面的影響規(guī)律,突破了傳統(tǒng)(CoCrNi)94Ti3Al3中熵合金L12相彌散強(qiáng)化的理論認(rèn)知,最先在合金組織中發(fā)現(xiàn)核殼結(jié)構(gòu)(TiO/Al2O3)的析出強(qiáng)化相,形成獨(dú)特的異質(zhì)結(jié)構(gòu)特征。研究發(fā)現(xiàn)在室溫時(shí),該核殼結(jié)構(gòu)可阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng),且所形成的L-C互鎖與納米析出相可協(xié)同強(qiáng)化中熵合金的力學(xué)性能;同時(shí),發(fā)現(xiàn)在-196℃時(shí),核殼結(jié)構(gòu)納米析出相與基體在塑性變形后呈取向一致關(guān)系,產(chǎn)生TWIP效應(yīng),實(shí)現(xiàn)了中熵合金強(qiáng)度與拉伸塑性的同步提升,突破了傳統(tǒng)“香蕉曲線”的變化趨勢(shì)。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、英國(guó)皇家學(xué)會(huì)國(guó)際合作與交流項(xiàng)目等的共同支持,有望提升江蘇科技大學(xué)在新材料增材制造領(lǐng)域的國(guó)際影響力。