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有研工研院:打破钼材料再结晶脆性瓶颈

作者:钨钼云商  发布时间:2023-12-19  点击量:720


近日,有研工研院在体心立方难熔金属强韧化方面取得重要进展,所开发的纯钼材料经1000~1700℃超高温退火后,呈现出独特的再结晶态室温超塑性,突破了体心立方难熔金属再结晶脆性的传统行业认知。部分研究成果以论文形式发表于国际顶级学术期刊Nature Communications(IF=16.6)(DOI: doi.org/10.1038/s41467-023-44056-7)。

该研究成果由中国有研智能传感功能材料国家重点实验室联合有色金属制备加工国家重点实验室,以及浙江大学、南京理工大学等优势高校共同完成。创新团队通过粉末冶金、Y型热轧和热处理的工艺组合,制备出具有室温超塑性的完全再结晶纯钼材料。通过在晶界处设计超低氧浓度消除钼的本征晶界脆性,且与高比例的<110>//RD织构和小角度晶界相结合,实现了晶内位错网络的有序演变以及小角度晶界处(≤15°)的位错穿越。这些因素的协同作用极大抑制了钼的晶间脆性断裂倾向,获得最高108.7%的室温总延伸率。该发现揭示了难熔金属室温超塑性变形的新机制,为制造苛刻应用场景所需难熔金属及合金提供了理论支撑与可行路线。

体心立方难熔金属具有优异的高温强度,但再结晶脆性又会导致该材料在高温或超高温场景服役后的严重失效,因此,如何实现室温及高温的强度-塑性协同提升一直是难熔金属行业的共同诉求,也是高温材料领域的国际研究热点。多年来,中国有研致力于结构功能一体化稀有金属材料的创新研发和工程化应用,取得丰硕成果。本次技术突破,是中国有研所属创新平台与优势高校协同攻关、解决行业共性难题的成功范例,将对相关领域的工程技术攻关与基础理论研究产生重要推动作用。

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