省部共建国家重点实验室和材料科学与工程学院甘肃省材料基因与结构基础学科研究中心镍晶界弛豫研究在金属材料顶刊《Acta Materialia》发表
近日,兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室和材料科学与工程学院材料基因与设计团队在镍晶界弛豫研究方面取得最新研究进展,以题“Coordinating the deformation of a low-alloyed magnesium alloy for a superior combination of strength and ductility through core-shell structured reinforcements”发表在国际金属材料顶刊《Acta Materialia》(中科院1区)上。薛红涛为第一作者,南京理工大学张勇教授为共同通讯作者。

塑性变形诱导的晶界弛豫是提高纳米金属结构稳定性及力学性能的有效途径。位错和孪生作为临界尺寸以下纳米金属塑性变形的主要机制,对晶界弛豫起着关键作用。塑性变形过程中层错导致的晶界分解已被证实为晶界弛豫的一种重要方式,但变形孪生如何诱导晶界弛豫尚未澄清。可持续材料设计与模拟研究团队利用分子动力学模拟方法和镍、铜纳米双晶模型,揭示了变形孪生诱导晶界弛豫的原子机制。孪生再取向是晶界结构发生Σ5-Σ11低能化转变的根本原因。孪生导致的晶界结构转变在提高晶界强度和热力学稳定性的同时,还可以抑制剪切耦合晶界迁移、提高晶界动力学稳定性。研究工作不仅建立了变形孪生与晶界弛豫的关联,而且为全面理解纳米晶镍、铜的晶界弛豫方式提供了新途径。

研究工作得到中组部“西部之光”人才培养计划、甘肃省科技重大专项(22ZD6GA008)和甘肃省材料基因与结构基础学科研究中心(甘肃省基础研究创新群体25JRRA803)等项目的资助。论文链接:https://doi.org/10.1016/j.actamat. 2025.120829
(撰稿:汤富领,终审:李元东)