“中国散裂中子源客户实验成果首次在《Science》发表”

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科学技术日报记者龙跃梅

据中国科学院高能物理研究所东莞分部介绍，5月8日，中国散裂中子源( csns )客户香港大学机械工程系黄明欣教授团队在“science”上在线发表了《Makingultrastrongsteeltoughbygrain-Boundd》的文章。 论文展示了黄明欣团队在高强度高韧性变形分配钢( d p钢)的研制中取得的重要进展，这也是csns在《科学》上发表的第一个客户实验成果。

具有优良性能的低价合金材料，历来是汽车、航空空、国防等工业快速发展的基础和依托。 但是，材料的强度(负荷能力)和断裂韧性(抗断裂能力)并不容易，大多同时兼顾。

黄明欣团队近年来与csns通用粉末衍射仪( gppd )团队合作，对系列样品进行了系统特征和研究，以中子衍射为研究手段，深入研究了亚稳定奥氏体、位错两者在低价d p钢破坏行为中的作用。

中子衍射具有高透射能力、高分辨率、无损等特点，可以用来分解织构等多种复杂材料的组织结构特征。 在gppd团队的支持下，黄明欣团队通过中子衍射谱有效地获得了价格较低的d p钢的相体积分数和位错密度等重要微观参数新闻(图1 )。 。 在gppd数据等的支持下，黄明欣团队开创性地提出了高屈服强度诱发晶界层裂纹强化的新机制，打破了以前流传下来的提高强度会降低材料断裂韧性的认知。 另外，通过这种新的机理，得到了具有极高屈服强度(~2 gpa )、极高韧性( 102 mpa·m1/2 )、良好的延展性( 19%的均匀伸长率)的廉价d p钢。

( b )工程应力应变曲线。

( c ) j-积分电阻曲线。

d钢中的晶相有较大的应变、缺陷、择优等，对中子衍射数据有很高的要求，gppd的高分辨率和良好的衍射峰型保证了本研究所需的数据质量。 另外，gppd为了消除择优等因素对数据观察的影响，在本次实验中专门设计了旋转样品杆。 gppd是我国散裂中子源首期建设的三台谱仪之一，全年运行开放以来，已经顺利完成近90个客户课题研究，多项客户实验成果分别为science、nature communication、advanced materials