日前，东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室（简称RAL）特邀香港大学机械工程系黄明欣教授作 “超高强钢强韧性新机理”的在线报告。黄明欣教授结合2017年和2020年发表于《SCIENCE》杂志关于D&P钢的论文分别从“晶界分层断裂”提高强韧新机理、“位错工程”提高强韧性新机理、TWIP钢强塑性新机理三个方面进行了详细介绍。此前，我们也详细报道过这三个方面机理。

1、“晶界分层断裂”提高强韧新机理

由黄明欣教授和美国劳伦斯伯克利国家实验室的Robert O. Ritchie教授合作领导的科研团队，成功突破超高强钢的屈服强度-韧性组合极限，获得同时具备极高屈服强度（~2 GPa），极佳韧性（102 MPa·m½），良好延展性（19%均勻延伸率）的低成本变形分配钢（D&P钢）。该团队开创性地提出高屈服强度诱发晶界分层开裂增韧新机制，获得超高强钢铁材料断裂韧性的大幅提升；打破了传统认为的提高强度会降低材料断裂韧性的常识。此项突破性研究于北京时间2020年05月08日以题为“Making Ultrastrong Steel Tough by Grain-Boundary Delamination”发表于《Science》期刊。

二、“位错工程”提高强韧性新机理

2017年08月24日，《Science》期刊以题为“High dislocation density–induced large ductility in deformed and partitioned steels”发表了由京港台三地的钢铁科学家发明的D&P超级钢，实现了力学性能上的巨大跃升，达到前所未有的2.2GPa屈服强度和16%的均匀延伸率。除此之外，该钢还有合金成本较低、常规工业制备工艺两个优点。在此次研究中，前瞻性地提出通过提高位错密度可以同时实现提高强度和延展性的创新机理；而之前的经典理论中一直认为提高材料中的位错密度只可以显著提高强度，但会恶化材料的延展性。

三、TWIP钢强塑性新机理

孪生诱发塑性钢（TWIP）钢是全奥氏体高锰钢，具备优异的强塑性，是钢铁材料研究的热点之一。过去20多年，传统观点一直认为TWIP钢之所以具备优异的强塑性，主要是由形变孪晶所引起。港大黄明欣教授团队的研究结果挑战传统观点，发现孪晶在TWIP中的作用非常有限，间隙碳原子导致高位错密度才是TWIP钢具备优秀强塑性的最关键因素。相关论文以题为“The role of interstitial carbon atoms on the strain-hardening rate of twinning-induced plasticity steels”发表在Scripta Materialia上。

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