2022年5月23日亚历克斯·史密斯（Alex Smith）审查
金属可以以多种方式形成各种设计，例如铸造，加工，滚动和锻造。这些机制对包含大量金属的小晶粒的尺寸和形状有影响，无论是钢，铝还是其他常用的金属或合金。
研究人员首次描述了如何形成最固体金属的微晶晶粒。他们说，从理论上讲，了解这一过程可能会导致产生更强大，更较轻的金属，例如铝，钢和钛。图片来源：由研究人员提供。
麻省理工学院现在，科学家已经能够检查当这些晶体在最小的尺度上发生强烈变形期间形成这些晶体时会发生什么，直至几纳米。最近的发现可能会导致更好的处理方法，从而产生良好，更持续的特性，例如硬度和力量。
前麻省理工学院博士后Ahmed Tiamiyu（目前是卡尔加里大学的助理教授），Christopher Schuh，Keith Nelson和James Lebeau和James Lebeau（麻省理工学院教授），前学生Edward Pang和现任学生XI Chen出版了这些发现，并通过全面的分析来启用这些发现。来自强大成像系统套件的图像自然材料欧洲杯足球竞彩。
在制造金属的过程中，您正在赋予它一定的结构，该结构将决定其服务的特性。
马萨诸塞州冶金学院的Christopher Schuh，Danae和Vasilis Salapatas教授
实际上，晶粒尺寸越细，所得金属越强。通过减少晶粒尺寸来努力提高强度和耐用性。在过去的80年中，“ 他说。
冶金学家具有长期使用的经验发展方法，可以最大程度地减少一部分固体金属中晶粒的尺寸，通常通过以某种方式分解各种类型的菌株。但是，很难使这些谷物更窄。
基本机制是重结晶，涉及变形和加热金属。这会导致整个作品中的许多小缺陷，这是“高度混乱，到处都是”，舒说。
当金属弯曲并加热时，所有这些缺陷都可以自发产生新晶体的核。“您从这种缺陷的混乱汤到新鲜的新核晶体。而且由于它们是新鲜的成核，所以它们的开始很小，” Schuh解释说，导致晶粒较小的结构。
他声称当前的工作是例外的，因为它标识了该过程以极高的速度和最细微的尺度出现的方式。虽然传统的金属形成操作（例如锻造或纸滚动）可能相对较快，但这项新研究研究了“几个数量级更快，”舒说。
我们使用激光以超音速速度发射金属颗粒。欧洲杯猜球平台说这是在眼睛的眨眼中发生的，这是令人难以置信的轻描淡写，因为您可以眨眼间做成千上万的事情。
马萨诸塞州冶金学院的Christopher Schuh，Danae和Vasilis Salapatas教授
他声称这样一个快速的过程不仅是实验室的迷恋。“在某些工业过程中，事情确实以这种速度发生。”
这些包括高速加工，高能金属粉末铣削和冷喷涂工艺。在研究中，“我们试图理解在这些非常极端的费率下的重结晶过程，并且由于价格很高，因此没有人能够在那里挖掘并系统地看待该过程，“ 他说。
Tiamiyu使用基于激光的系统在表面上射击10微米颗粒，后者进行了实验，“欧洲杯猜球平台可以一次射击这些粒子，并测量它们的进步欧洲杯猜球平台速度以及击中的难度，”舒说。
他使用MIT.NANO设施的一系列高级显微镜技术与显微镜专家合作，他将以不断变化的速率拍摄颗粒，然后将它们切开以研究晶粒结构如何改变，以降低到纳米尺度。欧洲杯猜球平台
根据Schuh的说法，结果是鉴定出谷物形成的“新途径”，直至纳米级量表。新方法称为纳米扭转辅助重结晶，是孪生版本，是金属中众所周知的事件，其中一部分晶体结构切换了其方向。
它是一个 ”镜面对称性翻转，您最终会得到这些条纹图案，金属将其方向翻转并再次翻转，就像人字形图案一样，“ 他说。研究人员发现，这些碰撞发生的速度越快，发生的过程就越多，随着纳米级“双胞胎”分裂成新鲜的晶粒，导致晶粒较小。
用这些小颗粒以高速爆破表面的技术可以在其铜测试中提高金属的强度。欧洲杯猜球平台“这不是属性的微小变化，” Schuh说，这并不奇怪，因为它是由常规锻造锤击引起的硬化效果的扩展。“这是我们正在谈论的一种过度刺激的现象。”
研究人员能够在相同的颗粒上使用各种成像和测量技术，并影响试验中的位置。欧洲杯猜球平台
因此，我们最终获得了多模式的视图。我们在相同的确切区域和材料上获得了不同的镜头，当您将所有这些放在一起时，您就只有一系列的细节，仅一项技术就无法提供。。
马萨诸塞州冶金学院的Christopher Schuh，Danae和Vasilis Salapatas教授
根据Tiamiyu的说法，最新的研究可以立即应用于现实世界中的金属制造，因为它们有助于所需的变形程度，发生变形的速度以及用于任何给定特定的特定金属或加工技术的最大效果的温度。研究人员应该能够在其他情况下使用他们从实验中创建的图表。
“他们不仅是假设的线，” Tiamiyu说。对于任何给定的金属或合金，”如果您要确定纳米属是否会形成，如果您有参数，则只需将其插入其中”他们建立的公式，结果应说明在不同的影响速度和温度下可以预测哪种晶粒结构。
美国能源部，海军研究办公室和加拿大自然科学和工程研究委员会都为这项研究做出了贡献。欧洲杯线上买球
期刊参考：
Tiamiyu，A。A.，等。（2022）在高应变率和应变速率下进行纳米温鉴定的动态重结晶。自然材料欧洲杯足球竞彩。doi.org/10.1038/S41563-022-01250-0。
资源：https://web.mit.edu/