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科学家提出制备双相结构合金的理论 指导如何开发未知结构材料

来源:材料科学与工程微信公众号|

发表时间:2019-08-06

点击:14674

近日,由瑞典皇家理工学院(KTH)、Sandvik公司、Thermo-Calc公司及东北电力大学联合研究,Henrik Larsson教授主持的项目《切削钢用TRIP-DP高熵合金粘结相WC高强硬质合金研究》,对TRIP-(FCC+HCP)DP-HEAs结构新材料进行了研究。其研究成果以《An experimental and theoretical study of duplex fcc+hcp cobaltbased entropic alloys》为题发表在金属材料领域国际著名学术期刊Acta Materialia (IF=7.293)上。


论文链接:https://doi.org/10.1016/j.actamat.2019.06.041



有关相变诱导塑性双相高熵合金的研究,德国马普所Raabe 教授课题组在2016 年发表在Nature 上的研究文章(Nature, 534 (2016) 227),以热轧工艺+均匀化退火+淬火工艺/冷轧+退火工艺,得到热诱导ε 马氏体组织,实现γ+ε 双相结构高熵合金的突破性研究进展,即以试验手段制备出具备高强度、良好延展性的双相新材料。



本研究是基于瑞典皇家理工学院毛华海老师提出的Co-Cr二元系的高温FCC→低温HCP转变特点,由低组元渐推至高组元(CoCrFeNiMn五元系),由热力学计算和动力学模拟开始,从数以万计的高熵合金体系中以CALPHAD技术预测亚稳相变,从而设计双相材料。


基于此通过电弧熔炼+均匀化退火制备合金,并进行实验定量表征及第一性原理计算。研究表明,通过此设计理论可成功制备出双相结构合金,同时运用基于动力学模型可实现相变分数的定量化预测,证实了此设计理论可为开发优越性能的未知结构材料提供指导。该项目得到瑞典Vinnova项目资助,项目号2016-00805。


来源:材料科学与工程公众号,作者:侯自勇

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