天目山實(shí)驗(yàn)室內(nèi),一塊銀灰色的金屬樣品,正經(jīng)歷著-100℃~800℃的極端溫度考驗(yàn)。日前,這項(xiàng)攻克材料界“冰火兩重天”困境的突破性成果,登上國(guó)際材料領(lǐng)域頂刊《ActaMaterialia》,引發(fā)全球航空航天材料領(lǐng)域高度關(guān)注。
傳統(tǒng)合金如超高強(qiáng)度的鋼,雖在常溫下表現(xiàn)出色,可一旦溫度升至600℃以上便強(qiáng)度驟降,難以滿足航天器結(jié)構(gòu)件、航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件及深空探測(cè)裝備對(duì)材料“全溫域”性能的嚴(yán)苛需求?!昂辖鹁拖耵~和熊掌,高強(qiáng)度、高韌性難以兼得?!碧炷可綄?shí)驗(yàn)室章程研究員指著電子顯微鏡圖像和應(yīng)力-應(yīng)變曲線說,天目山實(shí)驗(yàn)室先進(jìn)合金設(shè)計(jì)與制備團(tuán)隊(duì)利用多種強(qiáng)化機(jī)制,開發(fā)出一種適用于室溫到高溫的鐵基高熵合金,實(shí)現(xiàn)了寬溫域(室溫到800°C)的高強(qiáng)高韌性。
據(jù)悉,天目山實(shí)驗(yàn)室先進(jìn)合金設(shè)計(jì)與制備團(tuán)隊(duì)章程研究員與趙士騰教授,攜手北京航空航天大學(xué)、北京科技大學(xué)、鋼鐵研究總院及美國(guó)加州大學(xué)伯克利分??茖W(xué)家,創(chuàng)新融合多種強(qiáng)化與變形機(jī)制,在特殊設(shè)計(jì)的鐵基高熵合金中植入納米析出相與復(fù)雜成分陶瓷結(jié)構(gòu)。
“多主元組成的高熵合金,可以擁有極大的成分范圍以及多種強(qiáng)化與變形機(jī)制。通過合金成分的精密設(shè)計(jì)和微觀結(jié)構(gòu)的調(diào)控,研究人員成功引入了納米析出相和分散的復(fù)雜成分陶瓷,解決了合金在寬溫域難以保持高強(qiáng)高韌性的難題。”章程研究員介紹,這一微觀結(jié)構(gòu)的精密調(diào)控,賦予材料跨越溫域的卓越性能:在常溫下,拉伸強(qiáng)度高達(dá)1.8吉帕,同時(shí)延伸率超過20%,綜合性能超越傳統(tǒng)超高強(qiáng)度鋼。即便在800℃高溫環(huán)境下,其屈服強(qiáng)度仍接近600兆帕,延伸率同樣保持在20%以上,成功規(guī)避了現(xiàn)有鎳基超級(jí)合金的高溫脆化風(fēng)險(xiǎn)。
“這項(xiàng)技術(shù)可以讓探測(cè)器在金星地表400℃熔爐和背陰面零下百度的冰獄間自由穿行!”章程研究員以太陽(yáng)系探測(cè)為例,揭示材料的革命性價(jià)值——該合金在商業(yè)航天渦輪泵、航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片等關(guān)鍵部件中展現(xiàn)非常大的潛力。此項(xiàng)突破標(biāo)志著天目山實(shí)驗(yàn)室高性能航空材料智能化設(shè)計(jì)與制造平臺(tái)在先進(jìn)航空航天合金材料體系研發(fā)方面取得了重要技術(shù)進(jìn)展,實(shí)現(xiàn)了材料基因組工程與智能制備技術(shù)的深度融合。
章程研究員透露,目前,研發(fā)團(tuán)隊(duì)已鎖定新目標(biāo),深入解析合金中多相組織的協(xié)同機(jī)制,繪制性能調(diào)控圖譜;研發(fā)耐受1200℃-1400℃的難熔高熵合金,瞄準(zhǔn)新一代航空發(fā)動(dòng)機(jī);開展抗宇宙射線材料研究,為深空探測(cè)筑牢防線。
VIM入門及使用技巧
高效率編輯器 Vim——操作篇,非常適合 Vim 新手??SunnyZhang的I...
Vim簡(jiǎn)單入門筆記
免責(zé)聲明:本文內(nèi)容由開放的智能模型自動(dòng)生成,僅供參考。