中南大学王章维教授和李志明教授在高层错高熵钢中发现变形孪晶

近日，中南大学粉末冶金国家重点实验室王章维教授和李志明教授合作，在Nature(《自然》)子刊Nature Communications(《自然通讯》)以论著形式在线发表了题为“高层错能复杂成分钢中的高应力孪晶(High stress twinning in a compositionally complex steel of very high stacking fault energy)”的最新研究成果。王章维教授为该论文的第一作者，王章维教授、李志明教授和南方科技大学逯文君副教授为论文共同通讯作者，论文的作者还包括南方科技大学的安丰超博士、中南大学粉末冶金国家重点实验室宋旼教授、德国马普钢铁研究所Dirk Ponge博士和Dierk Raabe教授。中南大学粉末冶金国家重点实验室为论文的第一单位。

通常，高层错能材料的变形机制由位错主导，在常规的块体材料拉伸变形中，孪晶几乎不可能出现。而变形孪晶可产生优异的强韧化作用。因此，孪生效应的缺失极大地制约了高层能错材料力学性能的优化设计。

该论文通过引入成分复杂高熵合金的理念，重新设计了传统的高层错能轻质高强钢，实现了共格kappa碳化物和非共格B2相的纳米双析出，集成了位错切过和绕过两种强化机制的优点，拉伸变形中颈缩发生前的真应力可高达1.9GPa，从而能够在层错能非常高的轻质高强高熵钢中激发出变形孪晶。本研究还在透射电镜下进行原位拉伸实验，揭示了孪晶的形成过程。变形孪晶的形成引入了TWIP效应，进一步促使该高熵钢兼具高强度和高塑性的优势。本论文的研究工作能够为高性能结构材料的设计提供重要参考。

高熵钢的力学性能和变形孪晶

这是王章维教授和李志明教授2020年合作在Science Advances发表高熵钢纳米双析出相效应以来，又一次在高熵钢领域取得的研究成果。该研究工作得到了粉末冶金国家重点实验室、国家自然科学基金、长沙市自然科学基金等项目的支持。

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