日前，東北大學軋制技術及連軋自動化國家重點實驗室（簡稱RAL）特邀香港大學機械工程系黃明欣教授作 “超高強鋼強韌性新機理”的在線報告。黃明欣教授結合2017年和2020年發表于《SCIENCE》雜志關于D&P鋼的論文分別從“晶界分層斷裂”提高強韌新機理、“位錯工程”提高強韌性新機理、TWIP鋼強塑性新機理三個方面進行了詳細介紹。此前，我們也詳細報道過這三個方面機理。

1、“晶界分層斷裂”提高強韌新機理

由黃明欣教授和美國勞倫斯伯克利國家實驗室的Robert O. Ritchie教授合作領導的科研團隊，成功突破超高強鋼的屈服強度-韌性組合極限，獲得同時具備極高屈服強度（~2 GPa），極佳韌性（102 MPa·m?），良好延展性（19%均勻延伸率）的低成本變形分配鋼（D&P鋼）。該團隊開創性地提出高屈服強度誘發晶界分層開裂增韌新機制，獲得超高強鋼鐵材料斷裂韌性的大幅提升；打破了傳統認為的提高強度會降低材料斷裂韌性的常識。此項突破性研究于北京時間2020年05月08日以題為“Making Ultrastrong Steel Tough by Grain-Boundary Delamination”發表于《Science》期刊。

二、“位錯工程”提高強韌性新機理

2017年08月24日，《Science》期刊以題為“High dislocation density–induced large ductility in deformed and partitioned steels”發表了由京港臺三地的鋼鐵科學家發明的D&P超級鋼，實現了力學性能上的巨大躍升，達到前所未有的2.2GPa屈服強度和16%的均勻延伸率。除此之外，該鋼還有合金成本較低、常規工業制備工藝兩個優點。在此次研究中，前瞻性地提出通過提高位錯密度可以同時實現提高強度和延展性的創新機理；而之前的經典理論中一直認為提高材料中的位錯密度只可以顯著提高強度，但會惡化材料的延展性。

三、TWIP鋼強塑性新機理

孿生誘發塑性鋼（TWIP）鋼是全奧氏體高錳鋼，具備優異的強塑性，是鋼鐵材料研究的熱點之一。過去20多年，傳統觀點一直認為TWIP鋼之所以具備優異的強塑性，主要是由形變孿晶所引起。港大黃明欣教授團隊的研究結果挑戰傳統觀點，發現孿晶在TWIP中的作用非常有限，間隙碳原子導致高位錯密度才是TWIP鋼具備優秀強塑性的最關鍵因素。相關論文以題為“The role of interstitial carbon atoms on the strain-hardening rate of twinning-induced plasticity steels”發表在Scripta Materialia上。

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