清華大學材料科學與工程研究院《材料科學論壇》學術報告

報告時間：2023年11月6日上午10:00

報告人：陳正昊博士（日本京都大學）

報告地點：清華大學逸夫技術科學樓A205學術報告廳

邀請人：張弛老師

基于位錯理論對γ/γ’雙相高溫合金高溫強度的改善

報告簡介：

以Ni基高溫合金為代表的γ/γ’雙相高溫合金，由于具有良好的高溫強度和蠕變性能，成為使用在噴氣發動機渦輪葉片的首選高溫結構材料。這種高溫合金優異的高溫強度，來自于L12結構金屬間化合物γ’強化相特有的高溫變形機制。A3B構造的L12型金屬間化合物，在晶體結構上以面心立方結構為基礎，A和B原子分别占據面心和頂點位置，形成不同于固溶體的有序晶體結構。由于這種有序結構，使得一部分L12化合物呈現出一種極為特殊的，随溫度升高強度反常上升（Yield Stress Anomaly）的特異力學性能。在過去數十年的研究裡，這種反常溫度依賴的起源，被認為是借助反相疇界（Antiphase Boundary）分解的部分位錯在滑移面（111）和非密排面（010）之間的交叉滑移所緻。部分位錯的分解幅度和由此形成的面缺陷的能量，直接影響着這種交叉滑移的發生與否，進而決定了L12強化相的高溫強度和合金的高溫性能。

該報告将探讨如何通過透射電子顯微鏡（TEM）的手法理解L12強化相的高溫強化效果。通過評價并對比不同成分合金變形後L12強化相中的位錯組織，從位錯理論的視角，提出改善合金高溫強度的合金化方針。并提出不同于Ni基高溫合金的新型γ/γ’雙相高溫合金的潛在可能。

報告人簡介：

陳正昊博士緻力于研究以金屬間化合物為主的晶體材料的力學性能。通過單相單晶材料的塑性變形實驗，配合透射電子顯微鏡對變形後的晶體缺陷尤其是位錯組織的解析，确定材料在塑性變形機制以及位錯運動的微觀過程，結合位錯理論闡明目标材料所體現出的優異力學性能的起源。并以此為基礎提出新材料的設計方針和提升現有材料性能的方案。