开云(中国)Kaiyun|中南大学杜勇团队在铝合金析出强化领域取得系列新成果

近日，中南大学粉末冶金研究院杜勇教授团队在金属材料期刊《ActaMaterialia》公开发表为题AtomicscaleinvestigationofthecrystalstructureandinterfacesoftheBprecipitateinAl-Mg-Sialloys的原创性论文。中南大学粉末冶金研究院李凯副教授、杜勇教授为该文联合通讯作者，中南大学2019届硕士毕业生陈皓楠、陕西师范大学卢江波副教授为该文章的并列第一作者，中南大学粉末冶金研究院为第一作者单位。铝合金由于质量重、比强度低、耐腐蚀、更容易重复使用利用等特性，沦为汽车等行业构建节能减排的最重要轻量化材料。

研究铝合金在时效热处理过程中两县的增强相的结构，是设计合金成分、调控两县互为类型从而提高铝合金力学性能的基础。由于铝合金中的亚大位纳米两县相在透射电镜的高能电子束下的结构稳定性较低，制约了对其结构的原子尺度密切相关。陈皓楠、李凯等在前期研究中找到在200-300keV的常规高能电子束下，Al-Mg-Si合金的主要增强两县互为更容易被电子束受损的主因是电子束挥出原子建构空位，大大增进了蔓延。

因此，通过减少物镜球差矫正透射电镜的电子束能量至80keV来减少投出原子的概率，构建了的平稳的长时间高分辨入射电子显微仔细观察（Micron116(2019)116123）。基于此，在80keV的电子电子束及200keV低剂量电子束等较低电离辐射受损条件下，展开球差矫正高分辨扫瞄入射电子显微仔细观察（HRSTEM）及原子尺度能谱（EDX）面扫，融合第一性原理计算出来获得的构成焓-错配度双重状态方程，检验了Al-Mg-Si合金中被找到20年以来仍然并未具体的两县互为B的原子尺度结构模型。

本研究还取得了B与基体铝之间的界面结构模型，并找到在两县互为内部能自协商出有层状缺失结构来减少两县互为-基体间的整体错配度从而减少生长阻力。有意思的是（审稿人评语），该工作中，在共格界面附近找到了合乎构成焓低于状态方程的U1U2B过时效阶段两县互为改变路径，而在非共格界面附近找到了BU2改变路径（闻右图），说明了了多重能量状态方程对互为改变路径的交叠影响，也说明了传统的离位仔细观察的局限性及透射电镜原位密切相关的辽阔前景。

(图为B?两县相的HRSTEM图、晶体结构模型及其与基体的界面结构模型)同期，以李凯、杜明达联合通讯作者的另外两篇论文（及）分别公开发表在国际期刊《MaterialsScienceandEngineering:A》和《JournalofMaterialsScienceTechnology》。前者首次证明Al-Mg-Si合金主要增强谓之次要增强相在增强效果上的差异各不相同错配度；后者使用杜勇课题组研发的多元静电学铝合金热力学数据库，通过物理量计算出来调控合金成分，获得了一种综合强劲韧性（屈服强度277MPa，延伸率20.0%）显著高于现有文献数据的Al-Mg-Si汽车车身板合金。

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