刘锦川院士《Science》：超高强度+高塑性合金！- 大数跨境

两江科技评论

2018-11-27

导读：由国际著名材料科学家香港城市大学刘锦川院士领衔的学术团队与香港理工大学、北京工业大学、中国科学院金属研究所和中南大学合作，报道了一种新型高强度高塑性的超合金。

本文转载自材料科学与工程

近日，由国际著名材料科学家香港城市大学刘锦川院士领衔的学术团队与香港理工大学、北京工业大学、中国科学院金属研究所和中南大学合作，报道了一种新型高强度高塑性的超合金。相关成果以题为“Multicomponent intermetallic nanoparticles and superb mechanical behaviors of complex alloys”发表在《Science》上。

由于强度和塑性的矛盾关系，开发具有高强度和高塑性的先进材料一直是一项富有挑战的研究。例如，近期北京科技大学新金属材料国家重点实验室吕昭平教授团队打破人们对传统间隙固溶强化的认知，发现间隙原子的添加不仅能提高合金的强度，也能大幅度提高合金的塑性，并提出了一种设计高强度高塑性金属材料的新的合金设计思路。国际顶级学术期刊《Nature》11月14日在线发表了吕昭平教授团队继去年超高强钢后又一突破性研究进展。详情点击→北科大吕昭平又发《Nature》！同时提高强度和塑性。

刘锦川团队以塑性无序多组分基体FCC型Fe-Co-Ni和塑性有序的多组分Ti-Al金属间化合物纳米颗粒进行复合，实现了强度与塑性的平衡。基于这一原理，研究团队设计了一系列超合金，其中 (FeCoNi)86-Al7Ti7 (Al7Ti7) 合金室温拉伸断裂强度超过1500MPa，延伸率仍高达50%。这项研究为高强度和高塑性的高熵合金的设计和发展，提供了新策略和新思路。

图1 合金设计与微结构表征

图2 MCINPs的形态和多组分特性

图3 MCINPS在常温下的高强-高塑配合

图4 MCINPS合金在常温下的加工硬化行为和微观机制

刘锦川，1937年10月12日出生于中国四川省，美国籍，材料科学家，美国国家工程院院士 [2] ，中国工程院外籍院士、台湾中央研究院院士，香港城市大学先进结构材料研究中心大学杰出教授。

主要从事材料科学与工程和先进金属材料的研究工作。在金属间化合物、贵金属合金设计和大块金属玻璃材料等领域均做出了开创性的贡献，是国际材料界具有重要影响的杰出科学家。近二十余年来，刘锦川博士致力于促成中美的技术合作，特别是推进中美在高温材料以及块状非晶领域的科学研究，为中国科学家在相关领域的研究迅速进入国际先进水平做出了突出贡献。在他的努力下，中国在金属间化合物方面的研究已获得国际上的广泛认可。