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中国散裂中子源用户在Science上发表高强高韧变形分配钢研发成果

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发表于 2020-5-14 16:30:50 | 显示全部楼层 |阅读模式
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Science在线发表题为Making ultrastrong steel tough by grain-boundary delamination 的论文(DOI: 10.1126/science.aba9413),论文体现了黄明欣团队在高强高韧变形分配钢(D&P钢)研发取得的进展,这也是CSNS首个在Science上发表的用户实验成果。
  具有优异性能的低成本合金材料一直以来都是汽车、航空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)往往很难同时兼顾。黄明欣团队近年来与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钢断裂行为中扮演的作用。

高强高韧变形分配钢

高强高韧变形分配钢
  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(~2 GPa)、极佳韧性(102 MPa·m1/2)、良好延展性(19%的均匀延伸率)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该研究所需的数据质量。同时,GPPD为消除择优等因素对数据分析的影响,为本类实验专门设计了旋转样品杆。GPPD是中国散裂中子源首期建设的三台谱仪之一,自2018年运行开放以来,已经顺利完成近90项用户课题研究,多项用户实验成果已在Science、Nature Communication、Advanced Materials 等期刊发表。
       文章来源:高能物理研究所
       黄明欣博士分别于2002年和2004年从上海交通大学工程力学系获得学士和硕士学位,于2008年从荷兰Delft University of Technology获得博士学位。从2008年至2010年,在法国ArcelorMittal (安赛乐米塔尔)研发部任研究工程师,主要从事高强度汽车钢的研发工作。从2010年起至今在香港大学机械工程系任职,2016年获得永久教职(tenured),目前在香港大学机械工程系带领一个金属材料研究课题组,主要从事汽车高强钢的研究工作。黄明欣博士是国际期刊Materials Science and Technology的编委,Materials and Metallurgical Transactions A 的 Key reader, 在国际会议上多次做邀请报告,包括PTM2015,THERMEC, MRS等大型国际会议,也是多个国际会议的Scientific committee 成员。目前主持的基础科学研究项目包括香港研究资助局资助项目、国家自然科学基金项目、香港政府科技署项目,并同时与多家国内外公司紧密合作,例如美国通用汽车、法国ArcelorMittal、鞍钢等。以第一作者或者通讯作者在Acta Materialia、Scripta Materialia、JMPS、IJP等国际期刊上发表SCI论文50余篇。

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