材料学院博士研究生在《Advanced Science》上发表最新成果

近日，上海大学材料学院博士研究生贾岳飞在轻质高熵合金领域取得重要进展，在《Advanced Science》发表题为“Efficient Coarse-grained Superplasticity of a Gigapascal Lightweight Refractory Medium Entropy Alloy”的研究论文（IF=17.5）。材料学院贾岳飞博士研究生为该文第一作者，孙康博士为通讯作者。

轻质高熵材料，作为一类新兴的结构材料表现出强度高，密度低，高温性能优异等特点，有潜力成为下一代航空结构材料。然而，大多数轻质高熵材料，在室温下的塑性变形能力十分有限，绝大多数比较脆，难以加工成复杂形状的零件，这严重限制了轻质高熵合金的广泛应用。

超塑性是一种奇特的现象。具有超塑性的合金能像饴糖一样伸长3倍以上，既不出现缩颈，也不会断裂。超塑性合金可以用来生产具有复杂形状的高质量部件，应用于航空航天、化学和生物医学工程等领域。然而，目前大多数超塑性合金缺乏足够的强度，并且有很长的超塑性变形期，限制了其广泛的应用。一些由超细/纳米结构晶粒组成的合金可以实现高应变率的超塑性。然而，获得细小/纳米晶粒需要额外的晶粒细化过程，一般都很复杂且成本较高，如高压扭转、摩擦搅拌加工或等通道挤压等，这大大限制了这些材料的经济可行性。此外，为避免超细晶在变形过程中的晶粒长大，成型温度要足够低，这又与高应变速率需要更高的变形温度相矛盾。

为解决上述问题，该研究团队在粗晶粒和高强度的轻质难熔高熵合金中实现了鲜有的高应变速率粗晶超塑性，为轻质中、高熵合金的复杂成型及广泛应用提供了重要的研究基础。该研究团队通过对粗晶超塑性变形过程中微观组织演变进行系统的分析，提出了位错滑移诱发晶界动态再结晶，进而激发晶界滑移，这样的连续触发的“多米诺”粗晶超塑性新机制。这种新机制可以进一步指导新型高强度、粗晶超塑性材料的反向设计与开发。该研究因为不需要额外的晶粒细化过程，直接粗晶实现高应变速率超塑性成型，为高效的超塑性成形开辟了新道路，并且将粗晶超塑性材料应用拓宽到轻质-高强度领域。

研究工作得到了国家自然科学基金和中国载人航天工程的资助。

文章链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202207535

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来源｜上海大学新闻网

编辑｜韦雅静

编审｜姬士淼

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