《功能材料》编委宋旼教授团队在α+β钛合金马氏体分解机制研究中取得重要进展
前言
本刊编委、中南大学宋旼教授团队在金属结构材料领域国际顶级期刊《Acta Materialia》上发表题为"Mo clustering-induced β precipitation in α″ martensite in α + β titanium alloys"的研究论文,从原子尺度揭示了钼(Mo)团簇诱导β相析出的全新机制,为钛合金微观组织调控与性能优化提供了重要理论指导。
该论文通讯作者为中南大学刘超强副研究员、宋旼教授及澳大利亚莫纳什大学聂剑峰教授,胡欣博士为第一作者。
01、研究背景:钛合金相变机理亟待破解
钛合金兼具轻量化、高强度、耐腐蚀性优异等特性,是航空航天、高端装备制造领域不可或缺的关键结构材料。α+β型钛合金综合力学性能优异,其最终性能与 α″马氏体分解相变过程紧密相关。
长期以来,马氏体相变过程中溶质原子演化规律、第二相析出诱导机制尚不清晰,原子尺度相变诱因难以阐明,成为制约钛合金成分优化、热处理工艺升级与性能提质的关键难题。
02、核心创新:揭示Mo团簇诱导相析出原子级新机制
团队依托原子分辨HAADF-STEM高精表征手段,结合第一性原理计算模拟,系统探究 α+β钛合金内部相变行为。研究证实,β相正式形核之前,α″马氏体内会率先形成钼原子团簇。
富集分布的Mo原子团簇不仅改变局部化学组分占比,还重构马氏体内部原子排列方式,促使基体逐步显现β相晶体结构特征,从化学组分与晶体结构双重层面,为β相析出形核创造稳定条件,全新阐明马氏体相变析出的内在驱动机理。
03、应用价值:为高性能钛合金研发筑牢理论根基
该研究厘清了钛合金马氏体分解相变的微观本质,突破传统相变认知局限,精准掌握溶质原子团簇对相演变的调控作用。
研究结论可为钛合金合金元素配比设计、热处理制度制定、微观组织精准调控提供坚实理论依据,有效支撑高强韧、长寿命航空级钛合金材料迭代开发,助力高端结构材料国产化应用落地。
04、学术意义:丰富金属材料相变基础理论
本次成果完善了钛合金相变动力学与微观结构演化理论体系,为钛合金、高温合金等金属结构材料相变研究提供全新分析思路与研究范式。
此次高水平论文刊发,是宋旼教授团队深耕金属结构材料领域的标志性成果,充分彰显团队在微观相变机理研究领域的扎实功底与前沿科研实力。
本刊对宋旼编委及其团队取得的重要科研突破表示热烈祝贺!
编委简介

宋旼教授作为本刊编委,长期致力于金属结构材料及金属基复合材料的力学行为与结构演变等研究。宋教授现为中南大学研究员、博士生导师,入选国家“万人计划”科技创新领军人才、教育部新世纪优秀人才、湖南省科技创新领军人才、中南大学“升华学者”特聘教授、湖南省青年骨干教师。已在Science、Nature Communications、Science Advances等国际刊物上发表论文400余篇,论文被引用约18000次,h指数为68,入选斯坦福全球前2%顶尖科学家“终生科学影响力”榜单,授权发明专利18项,获得省部级科技奖励3项,主持完成国家级、省部级科研项目20余项,横向科研项目20余项。
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