近日，上海大學(xué)材料學(xué)院博士研究生賈岳飛在輕質(zhì)高熵合金領(lǐng)域取得重要進展，在《Advanced Science》發(fā)表題為“Efficient Coarse-grained Superplasticity of a Gigapascal Lightweight Refractory Medium Entropy Alloy”的研究論文（IF=17.5）。材料學(xué)院賈岳飛博士生為該文第一作者，孫康博士為通訊作者。

輕質(zhì)高熵材料作為一類新興的結(jié)構(gòu)材料表現(xiàn)出強度高、密度低、高溫性能優(yōu)異等特點，有潛力成為下一代航空結(jié)構(gòu)材料。然而，大多數(shù)輕質(zhì)高熵材料，在室溫下的塑性變形能力十分有限，絕大多數(shù)比較脆，難以加工成復(fù)雜形狀的零件，這嚴(yán)重限制了輕質(zhì)高熵合金的廣泛應(yīng)用。

超塑性是一種奇特的現(xiàn)象。具有超塑性的合金能像飴糖一樣伸長3倍以上，既不出現(xiàn)縮頸，也不會斷裂。超塑性合金可以用來生產(chǎn)具有復(fù)雜形狀的高質(zhì)量部件，應(yīng)用于航空航天、化學(xué)和生物醫(yī)學(xué)工程等領(lǐng)域。然而，目前大多數(shù)超塑性合金缺乏足夠的強度，并且有很長的超塑性變形期，限制了其廣泛的應(yīng)用。一些由超細/納米結(jié)構(gòu)晶粒組成的合金可以實現(xiàn)高應(yīng)變率的超塑性。然而，獲得細小/納米晶粒需要額外的晶粒細化過程，一般都很復(fù)雜且成本較高，如高壓扭轉(zhuǎn)、摩擦攪拌加工或等通道擠壓等，這大大限制了這些材料的經(jīng)濟可行性。此外，為避免超細晶在變形過程中的晶粒長大，成型溫度要足夠低，這又與高應(yīng)變速率需要更高的變形溫度相矛盾。

為解決上述問題，該研究團隊在粗晶粒和高強度的輕質(zhì)難熔高熵合金中實現(xiàn)了鮮有的高應(yīng)變速率粗晶超塑性，為輕質(zhì)中、高熵合金的復(fù)雜成型及廣泛應(yīng)用提供了重要的研究基礎(chǔ)。該研究團隊通過對粗晶超塑性變形過程中微觀組織演變進行系統(tǒng)的分析，提出了位錯滑移誘發(fā)晶界動態(tài)再結(jié)晶，進而激發(fā)晶界滑移，這樣的連續(xù)觸發(fā)的“多米諾”粗晶超塑性新機制。這種新機制可以進一步指導(dǎo)新型高強度、粗晶超塑性材料的反向設(shè)計與開發(fā)。該研究因為不需要額外的晶粒細化過程，直接粗晶實現(xiàn)高應(yīng)變速率超塑性成型，為高效的超塑性成形開辟了新道路，并且將粗晶超塑性材料應(yīng)用拓寬到輕質(zhì)-高強度領(lǐng)域。

研究工作得到了國家自然科學(xué)基金和中國載人航天工程的資助。

文章鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202207535