成分复杂合金中氧掺杂导致的高强高韧化

雷智锋 教授

2024年1月12日（星期五）上午10：00

金属材料具有高强度、高延性、抗疲劳等特点，是航空航天、轨道交通等国民经济和国防工业领域的骨干材料。受限于强度-塑性倒置物理规律，金属材料面临强度与塑性兼容难题，极大限制了相关高端装备性能提升。因此，发展高强度高塑性金属材料是推动我国制造业转型升级的关键。金属材料熔炼加工过程中不可避免的引入氧，氧的引入致使合金基体中出现氧化物夹杂或氧无序间隙固溶，导致基体与氧化物界面非共格或晶界偏析，引起裂纹扩展和沿晶断裂，限制塑性提升。如何避免非共格氧化物夹杂和氧无序占位，是突破金属材料强度-塑性“倒置关系”的关键科学问题。针对这一关键科学问题，我们提出克服氧化物非共格和氧无序占位问题，构建共格有序氧复合体。利用其低界面能和低错配度，抑制应力集中，提升塑性；同时，利用有序效应和氧间隙固溶阻碍位错运动，提高强度，最终实现强度与塑性的有效兼容。

雷智锋，2019年博士毕业于北京科技大学新金属材料国家重点实验室，师从吕昭平教授。博士毕业后获德国马普奖学金资助，于德国马普学会钢铁研究所从事博士后研究工作，合作导师Dierk Raabe教授（德国科学院院士）。现任湖南大学材料科学与工程学院教授，2023年入选教育部重大人才工程青年学者。迄今为止以第一或通讯作者在 Nature、Nature Communications、Science Advances、Materials Today、Acta Materialia、Communications Materials 等期刊上发表 SCI 论文 20 余篇。主要研究方向为新型金属结构材料的力学行为、相转变机制、强韧化机理及结构-功能一体化，包括超高强钢、钛合金、高熵合金、高温合金等。

撰写：邢凤飞

排版：郑泽庭

一审一校：邢凤飞

二审二校：马将

三审三校：吴宗泽