蠕变会发生金属时紧张远低于其屈服强度在高温下。蠕变,或按时间的材料变形,占很大比例的组件失败在高温下。
亮场TEM图像显示极细颗粒。图片来源:金属研究所
科学家们知道,去除金属材料的晶界可以帮助抵抗高温蠕变。欧洲杯足球竞彩然而,一组科学家已经发现了另一种技术来防止蠕变利用晶界网络稳定。
11月10日th,2022年,这项研究发表在《华尔街日报》欧洲杯线上买球。
团队的方法属性增强大大不同于典型的策略。
晶界网络的行为可能从根本上提醒当触发晶界的结构弛豫是通过他们的相互作用部分混乱低于临界晶粒尺寸。
岫岩李,教授,中国科学院金属研究所欧洲杯线上买球
科学家们有一个无与伦比的蠕变强度,超越典型的超合金使用他们独特的方法。
蠕变是一个昂贵的问题。大部分的材料和组件失败被归结为高温蠕变或其与其他降解过程的交互。零件在现代设备的修理和更换成本每年数十亿美元。
在化学工业中,越来越需要更高的燃料效能和更可靠的核反应堆,发电机,和设备。由于这种日益增长的需求,越来越多的必要性增强在高级合金高温抗蠕变性。
传统开发高温合金的应用主要是依靠熟练的添加各种合金元素强化矩阵或接口,或形成强化沉淀。这种策略正面临一个窘境有限产权的改进与强化合金和高成本。
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晶界,晶体结构缺陷,是在两条晶体取向不同的接口。虽然传统观念认为消除战斗蠕变,晶界研究者提倡添加丰富的晶界构建稳定的金属晶界网络限制蠕变而抑制原子扩散和高温硬化。
最近的工作在金属晶界松弛影响的决定使用这种方法。
研究人员发现,晶界可以用来加强合金在高温下,与流行的看法相反,他们总是破坏合金在高温下。晶界在金属和合金被认为是一个“虚弱的组件,”当加载在高温下可以移动或滑动。
我们发现晶界在nanograined单相合金通过结构性放松,可以有效地稳定和合金的蠕变性能显著增强在升高的温度下。
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与传统合金技术,晶界放松提供了一个创新的和可持续的方式提高合金高温应用的特点和性能。
在未来的研究中,研究小组认为,改变金属和合金晶界网络有可能提高稳定性。
李说,“因此,这项研究的下一步是将这一原则扩展到其他工程合金家庭对于高温应用程序,包括镍基合金和钢”。
该集团打算进行处理发展进一步增加晶界网络稳定和创建大型样本用于测试额外的属性和性能在高温下。
李总结道,“最终我们希望实现工业应用的高性能工程合金晶界网络稳定”。
比比张先生和李岫岩从沈阳材料科学国家实验室(SYNL),金属研究所,欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球中国科学院欧洲杯线上买球;y . g .唐从金属研究所、中国科学院和材料科学与工程学院,中国科学技术大学为研究做出了贡献。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
团队还包括问:美国梅动力与机械工程学院,武汉大学;从SYNL陆和k,金属研究所,中国科学院,辽宁社科院材料。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
这项研究是在经济上支持由中国科技部、中国国家自然科学基金、中国科学院。欧洲杯线上买球
来源:https://english.cas.cn/