針對耐熱高強鋁合金的重大需求,西安交通大學(xué)金屬材料強度國家重點實驗室劉剛教授和孫軍院士團隊開展了持續(xù)研究。近日,該團隊博士研究生薛航與青年教師楊沖、張鵬、張金鈺和劉福柱合作,在400℃級別耐熱高強鋁合金材料的研發(fā)上取得突破。
西安交大科研人員采用了一種納米沉淀相顆粒晶格間隙位置異質(zhì)原子有序化的全新熱穩(wěn)定化設(shè)計策略,形成了具有極高熱穩(wěn)定性、同時具有大體積百分?jǐn)?shù)的一種新型納米沉淀相顆粒,使得材料表現(xiàn)出超常的高溫力學(xué)性能:400℃拉伸強度大于100MPa,超過所有報導(dǎo)的鋁合金1倍以上;400℃下拉伸蠕變穩(wěn)態(tài)蠕變塑性與所有報導(dǎo)的高強鋁合金或鋁基復(fù)合材料相比降低了2-3個數(shù)量級,特別是在10-7/s臨界穩(wěn)態(tài)蠕變速率下蠕變應(yīng)力突破了40MPa。這一高性能耐熱鋁合金的研制成功突破了高強鋁合金的服役溫度極限,為開發(fā)新型耐高溫輕質(zhì)金屬材料提供了微觀組織設(shè)計思路。相關(guān)研究結(jié)果以《高熱穩(wěn)定性納米共格沉淀相:擴散控制的溶質(zhì)侵入與間隙有序化調(diào)控》為題在線發(fā)表在《自然材料》(Nature Materials)上。