探索非晶態合金塑性流動的結構起源

《探索非晶態合金塑性流動的結構起源》是依託中國科學院力學研究所，由蔣敏強擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：探索非晶態合金塑性流動的結構起源
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：蔣敏強
• 依託單位：中國科學院力學研究所

項目摘要

非晶態合金作為先進結構材料已經在國防、空天等領域顯示出廣闊的套用前景。非晶態合金內部原子排列長程無序，沒有位錯、晶界等傳統意義上的晶體缺陷，因此，基於位錯、孿生等機制的經典塑性理論在描述這類材料的塑性行為時遇到了極大的挑戰。目前，人們對非晶態合金材料塑性流動的微結構起源與物理機制的認知還十分缺乏。為此，本項目擬以實驗研究、數值模擬和理論分析相結合，系統深入地研究與塑性流動密切相關的材料結構非均勻性；捕捉和表征塑性流動過程中材料微結構的演化動力學行為；最後發展以微結構信息為內變數具有明確物理含義的非晶態合金塑性本構理論，揭示這類原子無序材料的塑性流動機理。本項目的研究將豐富和發展塑性力學的經典理論，為推進非晶態合金材料的工程套用提供有益的參考價值。

結題摘要

非晶態合金作為先進結構材料已經在國防、空天等領域顯示出廣闊的套用前景。非晶態合金內部原子排列長程無序，沒有位錯、晶界等傳統意義上的晶體缺陷，因此，基於位錯、孿生等機制的經典塑性理論在描述這類材料的塑性行為時遇到了極大的挑戰。為此，本項目以實驗研究、數值模擬和理論分析相結合，系統深入地研究了非晶合金從原子尺度到納米尺度的非均勻結構，及其在彈塑性變形過程中的演化規律；非晶塑性流動的應變率、溫度和剪脹效應；發展了原子尺度自由體積與納米尺度剪下轉變相互作用的非晶塑性本構模型。此外，還發現了非晶斷裂過程中裂尖塑性流動的Kelvin-Helmholtz動力學失穩，以及基於非晶塑性流動的爆炸焊接技術。本項目的研究將豐富和發展塑性力學的經典理論，為推進非晶態合金材料的工程套用提供有益的參考價值。