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曾小勤教授团队采用原位EBSD技术在镁合金变形研究方面取得重要进展

近日,轻合金精密成型国家工程研究中心材料智能设计与加工研究室在镁合金变形领域取得重要研究进展。该论文采用原位EBSD方法分析Mg-0.47wt.%Ca合金在拉伸过程中的变形行为。对不同应变量下的滑移系进行统计,发现Mg-Ca合金中产生了大量的非基面位错,而这在纯镁中是较难产生的。通过迹线分析与TEM结合以及随后的和施密特因子计算对一阶锥面滑移的位错类型进行了判定,确定该材料体系中一阶锥面滑移主要由<a>位错产生而不是由<c+a>位错,该发现对镁合金塑性变形机理有新了的认识,为后续研究中对滑移系类型的选择及判断判定提供了参考。最后,通过第一性原理计算及施密特因子的计算分析,认为非基面<a>滑移的大量产生是Ca元素提高该材料塑性的一个关键因素。该研究对Ca元素在镁合金变形过程中的作用进行了深入的分析,对镁合金材料设计具有重要的理论指导作用。

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图1. (A) 原位EBSD实验,(B)迹线分析方法,(C)产生不同滑移系的晶粒比例统计,(D)层错能的第一性原理计算。

相关成果以“Improving ductility of a Mg alloy via non-basal< a> slip induced by Ca addition”为题发表于国际刊物International Journal of Plasticity(IF=5.800,交大A+档)。该论文第一作者为博士生朱高明,通讯作者为王乐耘特别研究员和曾小勤教授。其他合作者分别来自南京理工大学、青海大学、交大密歇根学院和交大材料学院。该研究得到了国家重点研发计划项目(2016YFB0701203)和国家自然科学基金(51631006和51671127)的资助。

近年来,在丁文江院士的大力支持下,曾小勤教授团队在镁合金变形方面取得了一系列重要成果,多篇论文发表于Acta Materialia、International Journal of Plasticity、Scripta Materialia等期刊。

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.ijplas.2019.04.020


朱高明
材料科学与工程学院