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【中国科学报】散裂中子源用户实验成果首登《科学》

2020-05-11 中国科学报 倪思洁
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  记者从中国科学院高能物理研究所获悉,5月8日,中国散裂中子源(CSNS)用户香港大学机械工程系教授黄明欣团队,在《科学》上在线发表其在高强高韧变形分配钢(D&P钢)研发方面取得的重要进展。这也是CSNS首个在《科学》上发表的用户实验成果。

  一直以来,具有优异性能的低成本合金材料是汽车、航空及国防等工业发展的基础与依靠。然而,材料的强度(承载能力)和断裂韧性(抗断裂能力)很难同时兼顾。近年来,黄明欣团队与CSNS通用粉末衍射仪(GPPD)团队合作,对系列样品进行了系统的表征与研究,以中子衍射为研究手段,深入研究亚稳奥氏体、位错这两者在低成本D&P钢断裂行为中发挥的作用。

  中子衍射具有高穿透能力、高分辨率、无损等优势,可用于分析具有织构等复杂材料的组织结构特征。在GPPD团队的支持下,黄明欣团队通过中子衍射谱有效获得低成本D&P钢的相体积分数和位错密度等重要的微观参数信息。受GPPD数据等支持,黄明欣团队开创性地提出高屈服强度诱发晶界分层开裂增韧新机制,打破了传统的提高强度会降低材料断裂韧性的认识,并且依据此新机制获得了同时具备极高屈服强度、极佳韧性、良好延展性的低成本D&P钢。

  D&P钢中的晶相存在大的畸变、缺陷、择优等,对中子衍射数据要求高。GPPD的高分辨率和良好衍射峰型保证了本研究所需的数据质量。同时,为消除择优等因素对数据分析的影响,GPPD为本类实验专门设计了旋转样品杆。

  相关论文信息:https://doi。org/10。1126/science。aba9413

  (原载于《中国科学报》 2020-05-11 第1版 要闻)
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