【新聞中心訊】7月25日，我校亞穩(wěn)材料制備技術(shù)與科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室清潔納米能源中心沈同德教授團(tuán)隊(duì)與國內(nèi)外科學(xué)家合作，以《寬溫域內(nèi)具有優(yōu)異的力學(xué)性能的新型低成本中熵不銹鋼的發(fā)現(xiàn)》(“Discovery of a novel low-cost medium-entropy stainless steel with exceptional mechanical behavior over a wide temperature range”)為題將研究成果在線發(fā)表于物質(zhì)(Matter，Cell姊妹刊)，影響因子17.3，DOI:10.1016/j.matt.2024.06.041，全文鏈接：https://authors.elsevier.com/c/1jUX69Cyxd6rKM。

傳統(tǒng)鐵基不銹鋼在室溫下強(qiáng)度-延展性難以兼顧，且高溫強(qiáng)度和抗蠕變性能均較低；鎳基高溫合金雖然由于具有優(yōu)異的高溫強(qiáng)度和抗蠕變性能而被廣泛使用，但是其原料及生產(chǎn)成本較高；高熵合金自發(fā)現(xiàn)以來已被學(xué)術(shù)界大量研究，但是由于性價(jià)比不佳等問題甚少被實(shí)際應(yīng)用。為應(yīng)對(duì)上述材料領(lǐng)域面臨的挑戰(zhàn)，沈同德教授團(tuán)隊(duì)以傳統(tǒng)不銹鋼主要成分（Fe、Cr、Ni）為基礎(chǔ)，添加少量Ti、Al合金化元素，開發(fā)出一種新型低成本鐵基FeCrNiTiAl中熵不銹鋼（MESS），這種鐵基不銹鋼可通過傳統(tǒng)鑄造和熱處理技術(shù)制造，并基于高密度共格納米析出相強(qiáng)化，可在很寬的溫度范圍內(nèi)具有出色的強(qiáng)度-延展性綜合性能，且高溫強(qiáng)度和蠕變阻力優(yōu)于部分昂貴的鎳基高溫合金（如Haynes 282、Inconel 740等）。據(jù)此，克服了傳統(tǒng)不銹鋼的強(qiáng)度-延展性難以兼顧以及鎳基高溫合金高成本的挑戰(zhàn)，并推動(dòng)了高熵合金工業(yè)應(yīng)用的研究。該新型中熵不銹鋼具有極高的性價(jià)比，有望部分替代廣泛使用的傳統(tǒng)不銹鋼和鎳基高溫合金。

(A) MESS、各類不銹鋼、鐵基高溫合金等的室溫屈服強(qiáng)度與強(qiáng)塑積對(duì)比。

(B) MESS、傳統(tǒng)不銹鋼、鐵基高溫合金等的屈服強(qiáng)度-溫度關(guān)系對(duì)比。

(C) 750 oC高溫、不同應(yīng)力下MESS的蠕變應(yīng)變-時(shí)間關(guān)系。

(D) MESS與傳統(tǒng)鎳基高溫合金和耐熱鋼的蠕變速率-應(yīng)力關(guān)系對(duì)比。

該項(xiàng)研究工作由燕山大學(xué)、香港大學(xué)、美國田納西大學(xué)、美國橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室、泉州清遠(yuǎn)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室和北京科技大學(xué)合作完成。燕山大學(xué)為論文第一單位，燕山大學(xué)博士生溫康康和蔡學(xué)成(香港大學(xué))、辛圣煒(燕山大學(xué))為共同第一作者，通訊作者為孫寶茹(燕山大學(xué))、Peter K. Liaw(田納西大學(xué))和沈同德(燕山大學(xué))。 研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、河北省自然科學(xué)基金的資助。（編輯 褚玉晶）