記者從中國科學(xué)院高能物理研究所獲悉，5月8日，中國散裂中子源（CSNS）用戶香港大學(xué)機(jī)械工程系教授黃明欣團(tuán)隊，在《科學(xué)》上在線發(fā)表其在高強(qiáng)高韌變形分配鋼（D&P鋼）研發(fā)方面取得的重要進(jìn)展。這也是CSNS首個在《科學(xué)》上發(fā)表的用戶實驗成果。
　　一直以來，具有優(yōu)異性能的低成本合金材料是汽車、航空及國防等工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)與依靠。然而，材料的強(qiáng)度（承載能力）和斷裂韌性（抗斷裂能力）很難同時兼顧。近年來，黃明欣團(tuán)隊與CSNS通用粉末衍射儀（GPPD）團(tuán)隊合作，對系列樣品進(jìn)行了系統(tǒng)的表征與研究，以中子衍射為研究手段，深入研究亞穩(wěn)奧氏體、位錯這兩者在低成本D&P鋼斷裂行為中發(fā)揮的作用。
　　中子衍射具有高穿透能力、高分辨率、無損等優(yōu)勢，可用于分析具有織構(gòu)等復(fù)雜材料的組織結(jié)構(gòu)特征。在GPPD團(tuán)隊的支持下，黃明欣團(tuán)隊通過中子衍射譜有效獲得低成本D&P鋼的相體積分?jǐn)?shù)和位錯密度等重要的微觀參數(shù)信息。受GPPD數(shù)據(jù)等支持，黃明欣團(tuán)隊開創(chuàng)性地提出高屈服強(qiáng)度誘發(fā)晶界分層開裂增韌新機(jī)制，打破了傳統(tǒng)的提高強(qiáng)度會降低材料斷裂韌性的認(rèn)識，并且依據(jù)此新機(jī)制獲得了同時具備極高屈服強(qiáng)度、極佳韌性、良好延展性的低成本D&P鋼。
　　D&P鋼中的晶相存在大的畸變、缺陷、擇優(yōu)等，對中子衍射數(shù)據(jù)要求高。GPPD的高分辨率和良好衍射峰型保證了本研究所需的數(shù)據(jù)質(zhì)量。同時，為消除擇優(yōu)等因素對數(shù)據(jù)分析的影響，GPPD為本類實驗專門設(shè)計了旋轉(zhuǎn)樣品桿。
　　相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1126/science.aba9413
　　（原載于《中國科學(xué)報》 2020-05-11 第1版 要聞)