【引言】

    當(dāng)工程系統(tǒng)如火車，飛機(jī)，航天器或發(fā)電廠的組件出現(xiàn)故障時(shí)，人類生命將面臨風(fēng)險(xiǎn)。由于循環(huán)載荷通常導(dǎo)致這些故障，因此抗疲勞性是部件設(shè)計(jì)中的主要故障預(yù)防目標(biāo)。疲勞是一種材料現(xiàn)象，目前它主要通過(guò)在設(shè)計(jì)中使用大的安全閾值來(lái)處理，而不是通過(guò)應(yīng)用實(shí)際材料來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。

    成果簡(jiǎn)介

    今日，來(lái)自日本九州大學(xué)的Motomichi Koyama和麻省理工學(xué)院的Cemal Cem Tasan、Meimei Wang（共同通訊作者）等在Science上在線發(fā)表了一篇題為“Bone-like crack resistance in hierarchical metastable nanolaminate steels”的文章，文中報(bào)道了該研究團(tuán)隊(duì)關(guān)于鋼抗裂性的最新研究成果。該研究團(tuán)隊(duì)受到人骨的優(yōu)異斷裂韌性的啟發(fā)，在研究工作中探討了亞穩(wěn)定輔助多相鋼的抗疲勞性。通過(guò)研究表明，當(dāng)鋼微結(jié)構(gòu)具有類似于骨結(jié)構(gòu)一樣的分層和分壓時(shí)，就可以讓鋼擁有優(yōu)異的抗裂性。同時(shí)，研究人員發(fā)現(xiàn)要想獲得比較明顯的機(jī)械抗裂性能的提升，關(guān)鍵在于通過(guò)調(diào)整鋼的界面結(jié)構(gòu)、分布和相穩(wěn)定性來(lái)同時(shí)激活多個(gè)抵抗裂紋擴(kuò)展的微觀結(jié)構(gòu)。

    【圖文導(dǎo)讀】

    圖1.所得鋼結(jié)構(gòu)與人骨結(jié)構(gòu)及其它鋼結(jié)構(gòu)之間的比較

    圖2.不同應(yīng)力幅度所對(duì)應(yīng)的失效循環(huán)次數(shù)

    圖3. 亞穩(wěn)態(tài)多相納米層亞鋼復(fù)制樣品在疲勞極限下老化1 h后的樣品表面光學(xué)圖像

    圖4.亞穩(wěn)態(tài)多相納米層壓鋼760 Mpa疲勞裂紋老化1 h后的分層粗糙度

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責(zé)任編輯：王元

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