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如何评价 Science 3 月 1 日发文:室温下循环塑变对铝合金的析出强化? 第1页

  

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这个研究如果产业化得好,每年怕是能为铝合金行业省下上亿的工艺成本。

这篇文章提出了一种新的合金强化机制,有望将使用了一百多年的高温时效工艺(即俗称的“烤一烤”)淘汰,从而省下大笔的电费和时间成本。


在出厂之前,为了提高铝合金的强度,通常都把它要放到炉子里“烤一烤”,进行时效强化。

“烤一烤”的目的,是为了使均匀溶解在铝中的合金元素聚集,形成许多细小的的纳米小颗粒。这些小颗粒就像一颗颗小钉子,能将材料钉住而不发生相互滑动,从而提高抗变形能力

合金元素想要聚集,必然要移动扩散。但在致密的金属中,并没有足够的空间让原子自由移动,需要借助一种叫做“空位”的缺陷,像玩华容道一样进行移动

这样的空位只能在高温下才能产生,因此我们需要将铝加热(120~200℃)并长时间保温(几小时以上),才能使得合金元素聚集形成颗粒,从而强化金属。

这篇文章提出了一种新的方法,不需要加热保温,也能产生足够的空位,完成上面的强化过程。

他们提出的方法是:撸一撸(啊呸,划掉)循环往复的对铝进行拉伸和压缩。

在拉压的过程中,金属会受力产生变形,产生一种叫做“位错”的缺陷:

而这样的位错在滑移变形的过程中,就很容易产生很多空位。合金元素也就能够通过这些空位移动聚集成纳米颗粒,完成强化效果。

由于该过程在室温下花几分钟就能完成,相比需要加热并长时间保温的传统工艺,能省下大量的电费和时间成本。

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