北京时间8月28日凌晨
华东理工大学机械与动力工程学院
张显程教授、涂善东院士团队
在Nature发表题为
“Dual-scale chemical ordering
for cryogenic properties
in CoNiV-based alloys”
的最新研究成果
《自然》期刊发表
承压系统与安全教育部重点实验室
最新研究成果
随着我国在极地、深海、深空及能源等极端环境领域的持续探索，低温严苛工况对金属结构材料的综合力学性能提出了前所未有的挑战。在此类环境下，结构材料不仅需要具备高强度，还必须兼顾优异的延展性与断裂韧性。然而，低温强韧性协同提升始终是工程应用中的世界性难题。一方面，许多传统合金在温度降低时会经历“韧–脆转变”，失去延展性和韧性，极易导致结构件突然失效；另一方面，常见的强化机制通过阻碍位错运动来提升强度，但如果第二相颗粒过大或分布于晶界，就会在材料内部产生应力集中，反而成为裂纹萌生的隐患。正因如此，适用于低温工况的组织调控方法依然十分有限，难以满足重大低温工程对高可靠关键部件的需求。
华东理工大学张显程教授、涂善东院士团队与德国马普所Dierk Raabe教授团队的合作研究发现，通过对材料熵和焓的同步精准调控，可以在CoNiV基中熵合金内形成高密度的短程有序结构与纳米长程有序(NLRO)的双尺度纳米结构，该结构使得材料在临近液氮温度下获得超高抗拉强度和低温断裂韧性，该研究成果将为极端低温环境服役的关键构件制造提供全新材料设计思路。
华东理工大学承压系统与安全教育部重点实验室为论文第一作者单位和第一通讯单位。陆体文博士和孙彬涵教授为论文共同第一作者，张显程教授和德国马普可持续材料研究所的Dierk Raabe教授为论文共同通讯作者。李跃博士和董喜振博士团队、戴升教授团队(华东理工大学)、何伦华教授团队(中国散裂中子源)、李志明教授团队(中南大学)参与了研究工作。近年来，华东理工大学张显程教授、涂善东院士团队围绕重大低温工程实施的迫切需求，在国家重点研发计划等项目的支持下，针对极低温环境下重要装备的材料设计与抗疲劳制造，开展了系统研究。
