上海交通大学An, Dayong等学者成功在Journal of Materials Science and Technology发表研究成果，IF=11
论论资讯 ｜ 2024-04-29 ｜
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Journal of Materials Science and Technology
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Enhanced strength-ductility synergy in a gradient pseudo-precipitates heterostructured Al-2.5%Mg alloy: Design, fabrication, and deformation mechanism
Wu R.; Choi Y.T.; Wu Q.; Liu X.; An D.; Li T.; Li M.; Kim H.S.
Published：2024-10-10
DOI：10.1016/j.jmst.2024.01.073
研究背景
当今社会，我们对材料的性能要求越来越高，但在材料设计领域中，强度和延展性之间的平衡一直是一个挑战。为了解决这一问题，研究人员一直在寻找创新的方法来设计新型合金，以提高材料的性能。
研究内容
最近一篇发表在《材料科学与技术杂志》上的论文介绍了一种名为“增强型强度-延展性协同效应”的新型合金设计方法。这项研究使用了非热处理的Al-2.5%Mg合金，通过一种名为梯度伪析出物异质结构（GPHS）的设计方法，成功实现了强度和延展性之间的协同效应。
研究团队采用了一种创新的材料设计方法，通过摩擦搅拌辅助循环局部变形过程，在Al-2.5%Mg合金中合成了梯度伪析出物异质结构。利用成本效益高的轻钢作为扩散源和保护层，通过摩擦搅拌引起的热传导，使外源Fe原子跨越界面，在Al合金基体中形成Fe-Al第二相颗粒。通过局部递增变形诱导，形成了伪析出物，最终在整个Al合金基体中均匀分布。这种GPHS化的Al-2.5%Mg合金表现出强度和延展性的增强协同效应，延展性从11%增加到21.2%，同时保持了强度。
研究意义
这项研究为设计和制造具有先进异质结构的高性能合金提供了新的视角。通过多种强化和硬化机制的协同作用，如固溶强化、位错硬化和第二相强化，促进了机械性能的提高。尤其值得注意的是，硬伪析出物与软Al合金基体之间的异质变形诱导了额外的应变硬化，导致高延展性。这项研究对于非热处理合金的设计和制造具有重要意义，为未来材料设计领域带来了新的可能性。
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