点赞！省部共建国家重点实验室近日连发3篇TOP期刊

近日，省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室在国际材料腐蚀科学领域TOP期刊及国际材料科学领域TOP期刊共发表3篇文章。接下来，让我们一起来看！

国家重点实验室在国际材料腐蚀科学领域TOP期刊Corrosion Science发表文章

近期，省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室石玗教授团队的最新科研成果《Correlation between the microstructure and corrosion behavior of copper/316L stainless-steel dissimilar-metal welded joints》在国际腐蚀科学领域TOP期刊Corrosion Science（影响因子7.205）在线发表。该研究工作是由国家重点实验室与浙江巴顿焊接技术研究院合作完成，第一作者为许有伟讲师，通讯作者为石玗教授。

永久阴极铜电解技术是当前主流的短流程铜冶炼方法，其中永久阴极板采用异种金属焊接结构，接头的导电性能和腐蚀失效寿命是决定其服役性能的关键指标。在工业应用中，生产1吨阴极铜需要消耗约260–280 kW•h的功率，提高电流效率和降低能耗是提高电解生产技术的关键策略。Cu/不锈钢直连型复合焊接结构由于其优良的导电性、耐腐蚀性和抗弯折性，是制造永久性阴极板的最佳选择。然而，在电解铜溶液中，永久性阴极板Cu/钢焊接接头是腐蚀失效的首要位置。该论文针对Cu/钢焊接接头在电解铜溶液中的腐蚀问题，采用多种表征方法揭示了铜/钢焊接接头固溶体冷凝过程中的相分离现象，对分离相产生的微尺度电偶腐蚀加速Cu/钢焊接接头在重腐蚀环境下的失效行为进行了阐释，为后续开展Cu/钢焊接接头工艺优化及中间过渡层设计指明了方向，对推动电解铜行业节能减排具有重要意义。该项工作也得到了国家自然科学基金、甘肃省国际合作重点研发计划和甘肃省基础研究创新团队计划的支持。

国家重点实验室在国际材料科学领域TOP期刊Materials & Design发表文章

近期，省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室和材料科学与工程学院丁雨田教授团队最新研究成果“Grain refinement and crack inhibition of hard-to-weld Inconel 738 alloyby altering the scanning strategy during selective laser melting”在国际材料科学领域TOP期刊《Material & Design》（影响因子IF=7.991）在线发表。该研究工作是由国家重点实验室与金川集团镍钴资源综合利用国家重点实验室合作完成，第一作者为“兰州理工大学优秀博士学位论文培育计划”支持的许佳玉博士，通讯作者为丁雨田教授。

增材制造（AM）技术特别适合于制造航空及燃气轮机的涡轮叶片及其它复杂结构件。随着工业应用的发展，涡轮叶片的承温需求越来越高。增材制造则为轮叶片的结构优化及生产带来了新的机遇。然而，高Al、Ti镍基高温合金（Al+Ti>6 wt. %）具有很强的热裂纹敏感性，AM过程中极高的温度梯度和冷却速率会加剧此类合金开裂，导致AM高Al、Ti镍基高温合金的成形-成性较为困难，造成AM高Al、Ti镍基高温合金的工业应用面临着很大的挑战。因此，如何控制AM高Al、Ti镍基高温合金中的凝固组织和裂纹缺陷是主要的科学问题。该论文针对选区激光熔化（SLM）成形高Al、Ti镍基高温合金Inconel 738合金的裂纹控制，研究了不同扫描策略（层间分别旋转0°，67°和90°）下，SLM制备难焊镍基高温合金晶粒结构对裂纹的影响。通过层间旋转67°的扫描策略，得到了近无裂纹，具有局部等轴晶和柱状晶的双峰晶粒结构，获得了强塑性匹配良好的室温力学性能。这项工作表明不改变合金成分，在SLM成形高Al、Ti镍基高温合金过程中，通过控制热流方向进行晶粒细化来抑制裂纹是可行的。这项工作得到了“甘肃省科技重大专项计划项目”的支持。

国家重点实验室与沈阳材料科学国家研究中心合作在国际材料科学领域TOP期刊Scripta Materialia发表文章

日前，兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室与中科院金属所沈阳材料科学国家研究中心研究团队通过采用冷轧与低温高压扭转组合大塑性变形工艺，成功制备了热机性能稳定的纯铝纳米晶体。该材料平均晶粒尺度约为65nm，硬度为840MPa,塑性变形诱导晶界发生弛豫使材料具有良好的热机稳定性能，试验证明加热至200℃（高于再结晶温度）该等轴纳米晶体仍然保持稳定。相关研究论文以题为 “Formation of stable equiaxial nanograined Al via combined plastic deformation” 发表在国际材料科学领域TOP期刊《Scripta Materialia》 上。第一作者为兰州理工大学硕士生王兵，通讯作者为国家重点实验室乔及森教授和我校柔性引进专家李秀艳研究员。

制备过程中材料首先经过冷轧获得平行条带组织，在TD面被拉长的层片组织其晶粒尺度约为270nm, 在RD面的晶粒形貌类似，平均晶粒度约为340nm。观察统计得知在不同的取向平面上变形后的组织晶粒度从几十纳米到800纳米不等。而变形条带组织各个晶粒生长及变形方向基本一致，无异常晶粒长大，说明材料未发生动态回复。

经过冷轧后的材料进一步进行液氮低温高压扭转变形，获得平均晶粒尺寸约为65nm的等轴晶。低温和高压条件下的特有应力状态保证了材料变形过程中有效抑制晶界迁移，从而保证材料可以被不断细化。在HPT剪切变形过程中可以形成低能晶界，同时晶界被弛豫，低能晶界随着等轴晶粒形成，使得材料的机械性能和稳定性能获得大幅提升。
通过两种工艺的合理调配获得了平均晶粒度为65nm的纳米晶铝材，其硬度达到840MPa。该种材料的晶界中存在Σ晶界，,弛豫后的晶界变得异常稳定，在被加热到200℃（纯铝的再结晶温度为150℃），仍然保持良好的晶粒度和高机械性能。基于素化理论构筑的该种纳米金属材料具有广泛而重要的应用前景。该项工作得到“沈阳材料科学国家研究中心-省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室材料可持续发展联合基金”的支持。

来源：省部共建国家重点实验室

编辑：杨颖

主编：王一淳

审核：刘文博