Materials：新书推荐——轻合金和高温合金 | MDPI Books

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本期新书推荐为您精选了 Materials 期刊特刊书“Light Alloys and High-Temperature Alloys (轻合金和高温合金)”。本特刊书内容涵盖铝合金、选择性激光熔制 H13 工具钢的组织与力学性能、Nb/Sn 液固反应扩散偶及其应用、钛基金属基复合材料的塑性变形、625 合金板轧制工艺优化、材热加工图及组织演变等，希望能为相关领域学者提供新的思路和参考，欢迎阅读。

特刊书信息

Light Alloys and High-Temperature Alloys

Edited by Lijun Zhang

https://www.mdpi.com/books/book/6297

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客座编辑

张利军 教授

中南大学

粉末冶金国家重点实验室

2013 年起任中南大学粉末冶金国家重点实验室教授、中国材料研究会计算材料分会副秘书长、青年会副理事长中南大学科学技术协会理事、10 本国际国内期刊副主编/编委/青年编委。长期从事计算热力学、计算动力学、高性能材料的驱动设计及制备/制造等工作，曾担任中国政府和许多公司超过 25 个项目的 PI。迄今为止，在 Nature Communications、npj Computational Materials、Acta Materialia 等国际期刊上以第一作者/通讯作者发表著作 1 部，著作章节 3 个，发表论文 120 余篇。组织了 5 个国际/国内会议并作 30 余次国际全体会议/应邀报告。

01

High-Throughput Computing Assisted by Knowledge Graph to Study the Correlation between Microstructure and Mechanical Properties of 6XXX Aluminum Alloy

知识图辅助高通量计算研究 6XXX 铝合金组织与力学性能的相关性

Edited By Xiaoyu Zheng et al.

https://www.mdpi.com/1755978

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研究时效强化铝合金热处理过程中组织和性能的演变，建立可应用于工业生产的定量预测模型，具有重要的学术和工程应用价值。影响时效强化铝合金时效峰值强度的主要因素是材料加工过程中形成的析出物、固溶体元素、晶粒尺寸效应和织构。在这项工作中，这些多尺度因素被集成到知识图谱的框架中，以辅助进行晶体塑性有限元模拟。本研究构建的知识图谱分为静态数据和动态数据两部分。通过改变材料性能参数和结构模型的特征，进行高通量计算以进一步获得清晰的微观结构—性能关系。

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原文出自 Materials 期刊

Zheng, X.; Kong, Y.; Chang, T.; Liao, X.; Ma, Y.; Du, Y. High-Throughput Computing Assisted by Knowledge Graph to Study the Correlation between Microstructure and Mechanical Properties of 6XXX Aluminum Alloy. Materials 2022,15, 5296. 

02

Microstructures and Mechanical Properties of H13 Tool Steel Fabricated by Selective Laser Melting

选择性激光熔制 H13 工具钢的组织与力学性能

Edited by Fei Lei et al.

https://www.mdpi.com/1575736

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选区激光熔化 (Selective Laser Melting, SLM) 加工的 H13 工具钢具有脆性强，力学性能分布不均等缺点。作者通过定制工艺参数来优化 as-SLMed H13 的机械响应，并在这项工作中建立了微观结构和机械性能之间的相关性。结果表明，微观组织主要为胞状结构和柱状晶体，由板条马氏体和残余奥氏体组成，且在亚晶界处和亚晶界内分布着大量纳米级碳化物。细胞结构的平均尺寸约为 500 nm，Cr 和 Mo 元素向每个细胞结构的细胞壁富集。as-SLMed H13 优良的强度—延性协同作用可归因于精细的分层微细晶粒组织、独特的胞状结构和位错的形成。

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原文出自 Materials 期刊

Lei, F.; Wen, T.; Yang, F.; Wang, J.; Fu, J.; Yang, H.; Wang, J.; Ruan, J.; Ji, S. Microstructures and Mechanical Properties of H13 Tool Steel Fabricated by Selective Laser Melting. Materials 2022, 15, 2686. 

03

Nb/Sn Liquid-Solid Reactive DiffusionCouples and Their Application to Determination of Phase Equilibria and Interdiffusion Coefficients of Nb-Sn Binary System

Nb/Sn 液固反应扩散偶及其在 Nb-Sn 二元体系相平衡和相互扩散系数测定中的应用

Edited By Jiali Zhang et al.

https://www.mdpi.com/1420846

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Nb₃Sn 因其在高场条件下的稳定性在超导部件中发挥着不可替代的作用。然而，由于 Nb 和 Sn 的熔点差异较大，导致 Nb-Sn 合金的制备难度大，且相关实验资料仍处于匮乏状态。本文首次提出了一种简单且实用的方法——可在 1100 °C 和 1200 °C 下制备 Nb/Sn 液—固反应扩散偶 (Liquid-Solid Reactive Diffusion Couples, LSDC)，在这个过程中，会对成形层进行相识别和成分—距离分布的测量。Nb/Sn LSDCs 中形成的层被确认为 Nb₃Sn 化合物。根据局部平衡假设和相互扩散系数，作者借助最新版本的 HitDIC 软件，使用测得的成分分布来确定相平衡。

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原文出自 Materials 期刊

Zhang, J.; Zhong, J.; Li, Q.; Zhang, L. Nb/Sn Liquid-Solid Reactive Diffusion Couples and Their Application to Determination of Phase Equilibria and Interdiffusion Coefficients of Nb-Sn Binary System. Materials 2022, 15, 113. 

04

Mechanical Behavior of Titanium BasedMetal Matrix Composites Reinforced with TiC or TiB Particles under Quasi-Staticand High Strain-Rate Compression

TiC 或 TiB 颗粒增强钛基金属基复合材料在准静态高应变率压缩下的力学行为

Edited By Pavlo E. Markovsky et al.

https://www.mdpi.com/1355898

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目前对钛合金的力学行为的研究主要是在应变速率不超过 10 s⁻¹ 的准静态条件下进行的，而在动态条件下对钛基复合材料进行的研究很少。本研究拟使用混合元素粉末冶金与不同数量的增强颗粒制成以 Ti-6Al-4V 合金 (重量%) 为基础的金属基复合材料 (Metal Matrix Composites, MMC)，并获取其在动态条件下的力学行为数据。结果表明，对于高达 1920 s⁻¹ 的应变率，与无颗粒合金相比，含 5% TiC 的 MMC 的强度和 SE 明显更高。TiC 颗粒将塑性变形局限在微观层面，断裂主要通过颗粒及其聚集体的破碎发生。而 TiB MMC 具有更细的晶粒结构和不同的机械性能。

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原文出自 Materials 期刊

Markovsky, P.E.; Janiszewski, J.; Stasyuk, O.O.; Bondarchuk, V.I.; Savvakin, D.G.; Cieplak, K.; Goran, D.; Soni, P.; Prikhodko, S.V. Mechanical Behavior of Titanium Based Metal Matrix Composites Reinforced with TiC or TiB Particles under Quasi-Static and High Strain-Rate Compression. Materials 2021,14, 6837. 

05

Thermal Processing Map and Microstructure Evolution of Inconel 625 Alloy Sheet Based on Plane StrainCompression Deformation 

基于平面应变压缩变形的 Inconel 625 合金板材热加工图及组织演变

Edited By Yuelin Song et al.

https://www.mdpi.com/1257588

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本文采用平面应变压缩试验研究了 Inconel 625 合金板材在不同温度和应变速率下的变形行为。结果表明，Inconel 625 的有效应力—应变曲线具有典型的动态再结晶 (Dynamic Recrystallization, DRX) 特征。随着变形温度的升高和应变速率的降低，软化效果明显增强。通过对加工图的分析，确定变形温度为 950~960℃、应变速率为 0.007~0.05s^-1 为不稳定区域，该区域存在明显的局部塑性流变区。同时发现 Inconel 625 合金板材最佳变形条件为 1020~1060 °C/0.005~0.03 s^-1。通过电子背散射衍射 (Electron Backscattered Diffraction, EBSD) 表征，作者发现温度的升高和应变速率的降低均显著促进了再结晶过程。在低应变速率下，主要的再结晶机制是不连续动态再结晶 (Discontinuous Dynamic Recrystallization, DDRX)。

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原文出自 Materials 期刊

Song, Y.; Fan, J.; Liu, X.; Zhang, P.; Li, J. Thermal Processing Map and Microstructure Evolution of Inconel 625 Alloy Sheet Based on Plane Strain Compression Deformation. Materials 2021, 14, 5059.

06

Unusual Force Constants GuidedDistortion-Triggered Loss of Long-Range Order in Phase Change Materials 

异常力常数引导相变材料中畸变引发的长程秩序损失

Edited By Jiong Wang et al.

https://www.mdpi.com/1162328

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本文通过使用第一性原理计算观察到源自晶体 GeTe 和 Sb₂Te₃ 中局部电荷分布的异常力常数。尽管它们的长度与相应的第一最近邻键相比，仅长 0.17 Å 和 0.33 Å，但是第二近邻 Sb-Te 和 Ge-Te 键的计算拉伸力常数分别为 0.372 和 −0.085 eV/Ų，远低于第一近邻键的 1.933 eV/Ų。此外，第一和第二最近邻 Ge-Ge 和 Sb-Sb 键的弯曲力常数呈现较大的负值。第一性原理分子动力学模拟还揭示了 Sb₂Te₃ 可能通过具有弱力常数和强力常数的键的局部变形而发生非晶化，而 X 射线衍射模拟则保留了晶体结构。

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原文出自 Materials 期刊

Wang, J.; Cui, D.; Kong, Y.; Shen, L. Unusual Force Constants Guided Distortion-Triggered Loss of Long-Range Order in Phase Change Materials. Materials 2021, 14, 3514. 

   Materials 期刊介绍

主编：Maryam Tabrizian, McGill University, Canada

期刊发表涵盖材料科学与工程研究相关各个领域的最新研究成果，包括但不限于高分子、纳米材料、能源材料、复合材料、碳材料、多孔材料、生物材料、建筑材料、陶瓷、金属等，以及材料物理化学、催化、腐蚀、光电应用、结构分析和表征、建模等研究领域在内的学术文章。

2021 Impact Factor	3.748
2021 CiteScore	4.7
Time to First Decision	15.3 Days
Time to Publication	38 Days

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