省部共建国家重点实验室参与课题“界面调控在变形高温合金中应用探索研究”团队在国际材料科学领域TOP期刊Materials Science and Engineering A连续发表4篇重要成果

自2019年以来，兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室和材料科学与工程学院丁雨田教授团队首先以固溶强化型镍基变形高温合金(GH3625)作为研究对象，通过孪晶界面调控实现镍基高温合金中强度和塑性的同时提升，相关研究成果“Effect of twin boundaries on the microstructure and mechanical properties of Inconel 625 alloy（2019年）”、“Effect of grain refinement and twin structure on the strength and ductility of Inconel 625 alloy（2021）”和“Evolution of annealing twins in Inconel 625 alloy during tensile loading（2022）”在国际材料科学领域TOP期刊《Materials Science and Engineering A》（影响因子IF=6.044）上连续在线发表。随后，本团队并与合作单位北京钢铁研究总院高温合金新材料重点实验室团队人员以“界面调控”的设计原理设计并制备的新型镍基变形高温合金的最新研究成果“High strength and ductility in a novel Ni-based superalloy with γ' and nanotwins/stacking faults architectures（2022年）”也发表在国际材料科学领域TOP期刊《Materials Science and Engineering A》（影响因子IF=6.044）上。第1篇和第3篇论文研究工作第一作者为高钰璧博士，通讯作者为丁雨田教授；第2篇和第4篇论文研究工作第一作者为王兴茂博士，通讯作者为兰州理工大学丁雨田教授和北京钢铁研究总院甘斌高级工程师。

镍基变形高温合金具有优异的高温力学性能、良好的抗氧化性和抗热腐蚀性能以及良好的组织稳定性和使用可靠性，而被广泛应用于制造航空航天领域各种热端部件。作为热端部件使用的镍基变形高温合金，其使用温度和高温强度的提升主要是通过合金化来实现的，但高合金化带来强化易、变形难的瓶颈问题，难以通过现有的高温合金强化方式来解决，急需引入新的强化方式来解决该瓶颈问题。值得注意的是，孪晶界面具有较低的界面能和较高的稳定性，其与位错的交互作用能够同时提高材料的强度和塑性，可作为一种最具有潜力的强化镍基变形高温合金的机制。鉴于此，本团队首先揭示了镍基变形高温合金中孪晶界的强韧化机理；其次，通过“孪晶界面调控”的设计原理并制备了低层错能、低合金化的新型镍基变形高温合金，并通过调控孪晶界面实现了合金强度和塑性的同时提升，这为孪晶界面调控在镍基变形高温合金中的应用探索提供可靠的理论依据和技术支撑。

这项研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、甘肃省重大科技专项、兰州理工大学红柳一流学科建设计划、兰州理工大学优秀博士学位论文培育计划、兰州理工大学优秀学生出国（境）学习交流基金和省部共建国家重点实验室国际合作交流基金的支持。

论文链接: https://doi.org/10.1016/j.msea.2019.138361; https://doi.org/10.1016/j.msea.2021.141739; https://doi.org/10.1016/j.msea.2021.142188;  https://doi.org/10.1016/j.msea.2022.143293.