精选在线赌博网站大全 陈瑞润教授团队在亚稳钛合金成分设计与变形行为研究中取得重要进展
近日,精选在线赌博网站大全 陈瑞润团队在新型ω增强TRIP/TWIP钛合金的变形机制方面取得了重要进展。研究成果以《ω增强TRIP/TWIP钛合金中不同早期变形行为的动态应力/应变配分》(Dynamic stress/strain partitioning of distinct early plastic deformation behaviors in ω-enhanced TRIP/TWIP titanium alloys)为题发表在《Acta Materialia》上。该成果对亚稳合金成分优化与亚稳工程策略设计具有重要的指导意义。
亚稳工程,即相变诱导塑性(TRIP)和孪晶诱导塑性(TWIP)效应,作为除位错滑移外的有效塑性承载方式,已经被广泛引入金属结构材料中以期在保证高强度的同时实现可观的延性。在钛合金中,ω相表现出对位错滑移和TRIP/TWIP效应的高容忍度,使ω增强TRIP/TWIP钛合金逐渐成为一类极具前景的新型高强延钛合金。然而,ω相具有变形异质性,使位错滑移有局域性,同时TRIP效应也表现出应变局域化倾向,这对合金的变形行为具有至关重要的影响。
为了系统揭示钛合金中丰富的变形机制对塑性变形行为的影响,研究团队基于β相稳定性、β-ω连续滑移势垒、固溶强化以及析出强化角度,采用包含密度泛函理论、集团展开、蒙特卡洛模拟以及从头算分子动力学的综合理论计算方法进行成分筛选。首次在应力应变曲线近乎重合的情况下分析了不同早期变形行为(吕德斯型应变和均匀变形)的内在机制。结果表明,应力诱导马氏体介导的动态霍尔佩奇(DHP)效应失效所导致的加工硬化能力不足,是产生吕德斯型应变的关键因素。而变形孪晶可以通过钉扎晶间变形与介导DHP效应来稳定均匀变形。同时变形孪晶交点处的局部应力集中可以通过孪晶分裂、位错激活与二次孪晶的三重机制协同松弛。该研究工作为具有机械/动力学不稳定特性的亚稳合金成分设计优化提供了理论计算手段,同时为亚稳工程策略制定提供了基本见解。
哈工大为该论文的唯一通讯单位,精选在线赌博网站大全 博士生张效夫为第一作者,陈瑞润教授和王墅助理研究员为共同通讯作者。
该研究获国家自然科学基金杰青延续资助项目和区域联合重点项目资助。
论文链接://doi.org/10.1016/j.actamat.2025.121506
图1 在相同的制备与热机械处理后,两种钛合金成分(综合理论计算筛选)表现出相似的初始组织、强度、延性和相同的均匀延伸率以及不同的早期塑性变形行为(吕德斯型应变和均匀变形)