針對耐熱高強鋁合金的重大需求,西安交通大學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原子有序化的全新熱穩定化設計策略,形成了具有極高熱穩定性、同時具有大體積百分數的一種新型納米沉淀相顆粒,使得材料表現出超常的高溫力學性能:400℃拉伸強度大于100MPa,超過所有報導的鋁合金1倍以上;400℃下拉伸蠕變穩態蠕變塑性與所有報導的高強鋁合金或鋁基復合材料相比降低了2-3個數量級,特別是在10-7/s臨界穩態蠕變速率下蠕變應力突破了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,為開發新型耐高溫輕質金屬材料提供了微觀組織設計思路。相關研究結果以《高熱穩定性納米共格沉淀相:擴散控制的溶質侵入與間隙有序化調控》為題在線發表在《自然材料》(Nature Materials)上。