新突破！王沿东教授团队在金属形变损伤研究领域取得新进展-北京科技大学 在国家自然科学基金重点、面上项目（项目编号：51231002，51471032）及国家??

新突破！王沿东教授团队在金属形变损伤研究领域取得新进展-北京科技大学

在国家自然科学基金重点、面上项目（项目编号：51231002，51471032）及国家重大科研仪器研制项目（项目编号：51527801）等资助下，我校新金属材料国家重点实验室王沿东教授团队与美国阿贡国家实验室WenjunLiu博士、佐治亚理工学院Ting Zhu教授及东北大学与重庆大学研究者等研究者合作，开展金属材料疲劳形变亚微米尺度应力分布的原位研究，揭示了疲劳剪切带损伤的微观机制。研究成果以“Unraveling submicron-scale mechanical heterogeneity by three-dimensional X-ray microdiffraction”（三维X射线微衍射技术揭示亚微米尺度形变与损伤不均匀性）为题，于2018年1月16日发表在Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS)上（2018，金容仙Vol. 115 (3)： 483-488）。该论文的第一作者是我校新金属材料国家重点实验室在读博士研究生李润光。相关成果也被国家基金委网站在资助成果栏目以“我国学者在金属形变损伤研究领域取得新进展”为题作专门报道。

循环载荷作用下工程材料的疲劳行为是航空航天、高铁、核工业等领域服役安全设计研究中的重要科学问题陆湘湘。金属材料在应力载荷下的疲劳形变导致位错局域累积，造成材料损伤及微纳裂纹形核。对于具有平面滑移特征的合金，在疲劳过程中形成的驻留形变剪切带（Persistent Lüders Bands）是损伤破坏的基本单元，其形成与扩展制约了材料的疲劳强度与寿命，而剪切带的三维介观位错模型及时空分辨的动态演化机制也是形变与损伤领域中急需解决的关键科学难题。尽管以前大量实验关注形变带的形成，但由于缺乏先进的材料表征手段，其形变带内局域应力／应变集中、亚结构演化与微观形变损伤过程一直众说纷纭并长期困扰着材料科学家。
最近周诗璇，王沿东教授团队利用同步辐射X射线微束衍射原位分析技术科马洛夫 ，通过对疲劳剪切带位错结构引起的巨大应力梯度与微小取向梯度的精确表征，确定亚微米尺度应力场动态演化的精细过程；揭示了几何必需位错对剪切带的形成、剪切带交互作用及微观损伤的影响机理；以平面滑移金属低应变幅循环形变为例，澄清了交叉剪切带处应力集中引起疲劳寿命偏离经典Coffin-Manson定律的物理本质。同时，利用具有三维分辨的同步辐射原位表征手段胜女时代电视剧全集 ，开展块体材料局部形变与损伤破坏研究。根据晶粒取向相关的疲劳微观损伤的精细测量，提出剪切带交互作用下新的位错模型蔡敏莉。这一研究成果对金属材料的疲劳断裂行为与使用寿命准确预估及高性能设计具有重要指导意义。

王沿东团队一直应用基于同步辐射源的高能X射线、X射线微束技术易天雄 ，在金属相变、形变与损伤行为研究中取得重要进展思浓思雨，在过去几年里先后于Acta Mater发表10余篇研究论文，阐明金属材料的局域形变与受限相变行为 (Vol. 141(2017), 294-303; Vol. 140 (2017), 168-175; 2014李炫君, Vol.81(2014)我的黑道生涯, 476-486; Vol. 63(2014)颜志琳, 12-24)于小彤女朋友。

基于同步辐射微束技术的原位实验示意图
疲劳损伤晶粒及进一步拉伸（0.5%应变下）具有亚微米分辨率的弹性应变分布(上图)。疲劳剪切带交叉C1、C2区域拉伸前后局部弹性应力场的动态演化(下图)
疲劳损伤晶粒取向差分布；疲劳损伤晶粒衍射峰半高宽（表征局域弹性梯度）分布
交叉疲劳剪切带位错模型及局域损伤应力场模拟
王沿东简介
王沿东，男， 1966年12月出生，工学博士，现任北京科技大学新金属材料重点实验室教授、博士生导师。1986与1989年毕业于东北大学分别获得工学学士与硕士学位，1993毕业于北京科技大学获博士学位。在瑞典乌普萨拉大学、美国橡树岭国家实验室从事博士后研究，在法国梅斯大学、美国田纳西大学担任客座教授。2004年回国，被东北大学引进直接聘为教授、博士生导师残夫惹娇妻。2009至2012年在北京理工大学材料学院担任长江学者特聘教授。
承担国家重大科研仪器研制项目、973国家重点基础研究发展计划课题、国家杰出青年基金、国家自然科学基金重点与面上项目、国家高科技研究发展（863）计划、亚洲?瑞典合作研究计划等国家与国际合作重大课题本·斯蒂勒 。在包括国际权威杂志《Science》（1）、《Nature》(1)、《Nature Materials》(1)、《PNAS》(1)、《Advanced Materials》(3)、《Physical Review Letter》(1)、《Acta Materialia》（28）上发表SCI论文250余篇异镇演员表。研究成果受到《Materials Today》等刊物报道，被包括《Science》、《Prog. Mater. Sci.》、《Adv. Mater.》和《Adv. Funct. Mat.》等综述性评述在内的SCI期刊论文正面他引3000余次。在美国TMS年会与其它国际会议上组织专题研讨会或作大会报告、特邀报告40余次廖羽翘。获省部级科技奖4项刘茜美子。1996年国际织构会议青年科学家论文奖；2007年国家杰出青年基金获得者；2008年度教育部“长江学者奖励计划”特聘教授；2009年入选者新世纪百千万人才工程（国家级）。
长期从事x射线与中子衍射应用金属材料织构与应力测量、形变与相变研究钱瑞安，国际上率先开展应用同步辐射高能x射线衍射原位表征结构与功能材料微结构单元（应力与织构）研究，在该领域作了大量开创性研究工作。主要研究方向：（1）中子与同步辐射技术在金属材料形变与相变应用：包括应用衍射、小角散射、成像先进技术研究先进金属材料/（航空、核工业用）关键工程部件复杂环境下损伤与服役行为;（2）多晶材料与工程部件三维多尺度应力场测量、模拟及在精密加工工程中的应用;（3）新型磁驱相变合金与新型超弹合金研究：包括Heusler磁性形状记忆合金、Fe/Ti基超弹合金等；（4）立方晶系金属（不锈钢、IF钢、TRIP钢等）低对称金属（Ti、Zr）板材成型与力学性能。
来源：新金属材料国家重点实验室
排版：张旭

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